[发明专利]一种高速缓存数据结构管理方法、系统、存储介质及设备

权利要求书

1.一种高速缓存数据结构管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于设备允许的外挂盘数在存储空间中分配高速缓存区域并建立多个高速缓存行；

响应于写操作命令，解析所述写操作命令中的LBA，并基于所述LBA以及相应的高速缓存行的状态在相应的高速缓存行上执行写操作或者将所述高速缓存行挂载为冲突或者将所述高速缓存区域中的数据落盘并在相应的高速缓存行上执行写操作；

响应于读操作命令，解析所述读操作命令中的LBA，并基于所述LBA以及相应的高速缓存行的数据从相应的高速缓存行上读取或者将相应的高速缓存行的数据落盘至硬盘上并从所述硬盘中读取或者从所述硬盘中读取；

响应于落盘操作命令，将所述高速缓存区域中的全部或部分高速缓存行中的数据落盘至硬盘上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

响应于存在挂载为冲突的高速缓存行，将所述高速缓存行添加到冲突管理器的挂起列表中以待进行冲突处理。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

响应于刷出操作命令，将所述高速缓存区域中的全部或部分高速缓存行中的数据落盘至硬盘上，并重置已落盘的高速缓存行的状态。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述响应于写操作命令，解析所述写操作命令中的LBA，并基于所述LBA以及相应的高速缓存行的状态在相应的高速缓存行上执行写操作或者将所述高速缓存行挂载为冲突或者将所述高速缓存区域中的数据落盘并在相应的高速缓存行上执行写操作进一步包括：

基于所述LBA索引到相应的集；

在所述集的各个路中依次比较LBA是否存在重复；

响应于存在重复，判断对应的高速缓存行的状态，并响应于所述对应的高速缓存行的状态为IDLE，在相应的高速缓存行上执行写操作，且响应于所述对应的高速缓存行的状态为IDLE外的其他状态，将所述高速缓存行挂载为冲突；

响应于不存在重复且所述集中存在空闲的高速缓存行，在所述空闲的高速缓存行上执行写操作；

响应于不存在重复且所述集中所有路均被占用，将所述高速缓存区域中的数据落盘并在相应的高速缓存行上执行写操作。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述响应于读操作命令，解析所述读操作命令中的LBA，并基于所述LBA以及相应的高速缓存行的数据从相应的高速缓存行上读取或者将相应的高速缓存行的数据落盘至硬盘上并从所述硬盘中读取或者从所述硬盘中读取进一步包括：

基于所述LBA检索所述高速缓存区域中待读取数据的命中情况；

响应于全命中，从相应的高速缓存行上读取所述待读取数据；

响应于部分命中，将相应的高速缓存行的数据落盘至硬盘上并从所述硬盘中读取所述待读取数据；

响应于未命中，从所述硬盘中读取所述待读取数据。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述响应于刷出操作命令，将所述高速缓存区域中的全部或部分高速缓存行中的数据落盘至硬盘上，并重置已落盘的高速缓存行的状态进一步包括：

响应于整刷出操作指令，将所述高速缓存区域中的全部高速缓存行中的数据落盘至硬盘上，并将全部高速缓存行的状态重置为IDLE；

响应于选择性刷出操作指令，解析出所述选择性刷出操作指令中的地址段，并将所述地址段的高速缓存行中的数据落盘至硬盘上，并将所述地址段的高速缓存行的状态重置为IDLE。