本發(fā)明涉及固態(tài)硬盤讀寫處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種固態(tài)硬盤中讀寫調(diào)度方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，固態(tài)硬盤作為新的一代存儲，被廣泛應(yīng)用。相比傳統(tǒng)機械硬盤，固態(tài)硬盤（SSD）有明顯的讀寫性能優(yōu)勢。目前，固態(tài)硬盤（SSD）在后端處理讀和寫操作是使用一條先入先出（FIFO）的消息隊列（Message Queue）。在消息隊列中，讀和寫是按照規(guī)定比例排列的，在閃存通道控制器（Flash Channel Controller，簡稱FCC）中依次獲取并完成消息處理。由于寫操作的時間明顯大于讀操作的時間，而且讀寫順序固定，這導致讀取潛伏期（read latency）很大，較嚴重影響固態(tài)硬盤（SSD）的整體性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種固態(tài)硬盤中讀寫調(diào)度方法及裝置，大大縮短了讀取潛伏期，提高了固態(tài)硬盤（SSD）的整體性能。

為達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

本發(fā)明提供一種固態(tài)硬盤中讀寫調(diào)度方法，包括：

讀消息和寫消息分別存入讀消息隊列和寫消息隊列；

調(diào)整讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級；

處理讀消息和寫消息。

優(yōu)選地，在處理讀消息和寫消息之后，還包括：判斷本批次處理的讀消息和寫消息是否完成，若完成，則進行下一批次讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級的調(diào)整；若未完成，則繼續(xù)。

優(yōu)選地，調(diào)整讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，包括：依據(jù)當前讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量，得到上述兩個消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息數(shù)量之比，根據(jù)上述比值調(diào)整本批次讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級。

優(yōu)選地，所述處理讀消息和寫消息是按規(guī)定數(shù)量處理，包括：依據(jù)當前讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，得到讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量之比，根據(jù)上述比值確定本批次處理讀消息數(shù)量或處理寫消息數(shù)量。

本發(fā)明還提供了一種固態(tài)硬盤中讀寫調(diào)度裝置，包括：

存儲模塊，用于創(chuàng)建消息隊列，并將讀消息和寫消息分別存入讀消息隊列和寫消息隊列；

調(diào)整模塊，用于調(diào)整讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，依據(jù)當前讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量，得到上述兩個消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息數(shù)量之比，根據(jù)上述比值調(diào)整本批次讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級；

消息處理模塊，用于處理讀消息和寫消息。

優(yōu)選地，還包括：判斷模塊，用于判斷本批次處理的讀消息和寫消息是否完成，若完成，則進行下一批次讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級的調(diào)整；若未完成，則繼續(xù)。

優(yōu)選地，上述消息處理模塊，用于按規(guī)定數(shù)量處理讀消息和寫消息，依據(jù)當前讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，得到讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量之比，根據(jù)上述比值確定本批次處理讀消息數(shù)量或處理寫消息數(shù)量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

1.現(xiàn)有技術(shù)中用于存儲讀和寫消息的只有一條消息隊列，本發(fā)明將一條消息隊列改為不同種類的消息隊列，并將讀消息和寫消息分別存入讀消息隊列和寫消息隊列，這樣在不同時間段，閃存通道控制器處理的讀消息和寫消息就不會只來自同一條消息隊列，不同種類的消息隊列內(nèi)的讀消息和寫消息都會得到處理，方便了閃存通道控制器處理讀消息和寫消息，同時也縮短了讀取潛伏期。

2.本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中先入先出的消息隊列改為具有優(yōu)先級別的消息隊列，通過調(diào)整讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，根據(jù)消息隊列的優(yōu)先級處理讀消息和寫消息，實現(xiàn)了在不同時間段，通過消息隊列優(yōu)先級的動態(tài)調(diào)整，縮短了讀取潛伏期，避免了在一條消息隊列中因讀寫順序固定，而寫操作的時間明顯大于讀操作的時間，長時間內(nèi)閃存通道控制器不能對后寫入消息進行處理的問題，提高了固態(tài)硬盤的整體性能。

3.本發(fā)明依據(jù)當前讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，得到讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量之比，根據(jù)上述比值確定本批次處理讀消息數(shù)量或處理寫消息數(shù)量，通過對處理讀消息和寫消息的數(shù)量的控制，實現(xiàn)了處理讀消息數(shù)量和寫消息數(shù)量的實時、動態(tài)管理，提高了固態(tài)硬盤的整體性能。

4.本發(fā)明通過判斷本批次處理的讀消息和寫消息是否完成，作為本批次處理動作的結(jié)束和下一批次讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級的調(diào)整的開始，實現(xiàn)了整個消息隊列處理過程的動態(tài)調(diào)整。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種固態(tài)硬盤中讀寫調(diào)度方法的流程示意圖之一；

圖2為本發(fā)明一種固態(tài)硬盤中讀寫調(diào)度方法的流程示意圖之二；

圖3為本發(fā)明一種固態(tài)硬盤中讀寫調(diào)度裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖4為本發(fā)明一種固態(tài)硬盤中讀寫調(diào)度裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二。

具體實施方式

下面對本發(fā)明中出現(xiàn)的名詞作以下解釋：

固態(tài)硬盤：英文全稱Solid State Drives，簡稱SSD，用固態(tài)電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元（FLASH芯片或DRAM芯片）組成，控制單元主要包括特定型號固態(tài)硬盤中的固件程序，閃存轉(zhuǎn)換層和閃存控制器等控制模塊，存儲單元主要是由半導體公司生產(chǎn)的閃存存儲顆粒。

閃存通道控制器：英文全稱Flash Channel Controller，簡稱FCC，每個通道對應(yīng)一個閃存通道控制器，其基于閃存獨特的結(jié)構(gòu)特性，設(shè)計固態(tài)硬盤時采用多個FCC并行技術(shù)來實現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)的并發(fā)讀寫操作，因此有效地提高了固體盤整體的讀寫性能。

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明一種固態(tài)硬盤中讀寫調(diào)度方法及裝置作進一步地說明：

實施例1

如圖1所示，一種固態(tài)硬盤中讀寫調(diào)度方法，包括以下步驟：

步驟S101，創(chuàng)建消息隊列，將讀消息和寫消息分別存入讀消息隊列和寫消息隊列；

步驟S102，調(diào)整讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級；

步驟S103，處理讀消息和寫消息。

上述步驟S102中的調(diào)整讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，是指閃存通道控制器（FCC）根據(jù)用戶或主機下發(fā)的讀、寫請求，得到當前讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量，進而得到上述兩個消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息數(shù)量之比，根據(jù)上述比值調(diào)整本批次讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，比值的大數(shù)值即確定為調(diào)度的高優(yōu)先級，比值的小數(shù)值即確定為調(diào)度的低優(yōu)先級。

上述步驟S103中的處理讀消息和寫消息是按規(guī)定數(shù)量處理，包括：依據(jù)當前讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，得到讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量之比，根據(jù)上述比值確定本批次處理讀消息數(shù)量或處理寫消息數(shù)量，比值的大數(shù)值即為調(diào)度的高優(yōu)先級消息隊列處理讀消息的數(shù)量，比值的小數(shù)值即為調(diào)度的低優(yōu)先級消息隊列處理讀消息的數(shù)量。

作為一種可實施方式，創(chuàng)建兩個消息隊列，將讀消息和寫消息分別存入讀消息隊列和寫消息隊列；閃存通道控制器（FCC）根據(jù)用戶或主機下發(fā)的讀、寫請求，得到當前讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量，進而得到上述兩個消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息數(shù)量之比，如10:1，則比值數(shù)為10的消息隊列作為調(diào)度的高優(yōu)先級消息隊列，則比值數(shù)為1的消息隊列作為調(diào)度的低優(yōu)先級消息隊列；依據(jù)當前讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，得到讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量之比，也即為10:1，比值數(shù)10作為調(diào)度高優(yōu)先級消息隊列時處理讀消息的數(shù)量，比值數(shù)1作為調(diào)度低優(yōu)先級消息隊列時處理寫消息的數(shù)量。

實施例2

如圖2所示，一種固態(tài)硬盤中讀寫調(diào)度方法，包括以下步驟：

步驟S101，創(chuàng)建消息隊列，將讀消息和寫消息分別存入讀消息隊列和寫消息隊列；

步驟S102，調(diào)整讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級；

步驟S103，處理讀消息和寫消息；

步驟S104，判斷本批次處理的讀消息和寫消息是否完成，若完成，則返回步驟S102進行下一批次讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級的調(diào)整；若未完成，則繼續(xù)步驟S103。

上述步驟S102中的調(diào)整讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，是指閃存通道控制器（FCC）根據(jù)用戶或主機下發(fā)的讀、寫請求，得到當前讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量，進而得到上述兩個消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息數(shù)量之比，根據(jù)上述比值調(diào)整本批次讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，比值的大數(shù)值即確定為調(diào)度的高優(yōu)先級，比值的小數(shù)值即確定為調(diào)度的低優(yōu)先級。

上述步驟S103中的處理讀消息和寫消息是按規(guī)定數(shù)量處理，包括：依據(jù)當前讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，得到讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量之比，根據(jù)上述比值確定本批次處理讀消息數(shù)量或處理寫消息數(shù)量，比值的大數(shù)值即為調(diào)度的高優(yōu)先級消息隊列處理讀消息的數(shù)量，比值的小數(shù)值即為調(diào)度的低優(yōu)先級消息隊列處理讀消息的數(shù)量。

作為一種可實施方式，創(chuàng)建兩個消息隊列，將讀消息和寫消息分別存入讀消息隊列和寫消息隊列；閃存通道控制器（FCC）根據(jù)用戶或主機下發(fā)的讀、寫請求，得到當前讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量，進而得到上述兩個消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息數(shù)量之比，如9:2，則比值數(shù)為9的消息隊列作為調(diào)度的高優(yōu)先級消息隊列，則比值數(shù)為2的消息隊列作為調(diào)度的低優(yōu)先級消息隊列；依據(jù)當前讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，得到讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量之比，也即為9:2，比值數(shù)9作為調(diào)度高優(yōu)先級消息隊列時處理讀消息的數(shù)量，比值數(shù)2作為調(diào)度低優(yōu)先級消息隊列時處理寫消息的數(shù)量；判斷高優(yōu)先級消息隊列的讀消息數(shù)量和低優(yōu)先級消息隊列的寫消息數(shù)量是否處理完成，若完成，則進行下一批次讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級的調(diào)整；若未完成，則繼續(xù)處理。

實施例3

如圖3所示，一種固態(tài)硬盤中讀寫調(diào)度裝置，包括：

存儲模塊301，用于創(chuàng)建消息隊列，并將讀消息和寫消息分別存入讀消息隊列和寫消息隊列；

調(diào)整模塊302，用于調(diào)整讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，依據(jù)當前讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量，得到上述兩個消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息數(shù)量之比，根據(jù)上述比值調(diào)整本批次讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級；

消息處理模塊303，用于按規(guī)定數(shù)量處理讀消息和寫消息，依據(jù)當前讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量之比，根據(jù)上述比值確定本批次處理讀消息數(shù)量或處理寫消息數(shù)量。

其中存儲模塊301依次順序與調(diào)整模塊302、消息處理模塊303相連。

實施例4

如圖4所示，一種固態(tài)硬盤中讀寫調(diào)度裝置，包括：

存儲模塊301，用于創(chuàng)建消息隊列，并將讀消息和寫消息分別存入讀消息隊列和寫消息隊列；

調(diào)整模塊302，用于調(diào)整讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級，依據(jù)當前讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量，得到上述兩個消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息數(shù)量之比，根據(jù)上述比值調(diào)整本批次讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級；

消息處理模塊303，用于按規(guī)定數(shù)量處理讀消息和寫消息，依據(jù)當前讀消息隊列中讀消息數(shù)量和寫消息隊列中寫消息數(shù)量之比，根據(jù)上述比值確定本批次處理讀消息數(shù)量或處理寫消息數(shù)量。

判斷模塊304，用于判斷本批次處理的讀消息和寫消息是否完成，若完成，則進行下一批次讀消息隊列和寫消息隊列的優(yōu)先級的調(diào)整；若未完成，則繼續(xù)。

其中存儲模塊301依次順序與調(diào)整模塊302、消息處理模塊303、判斷模塊304相連。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明構(gòu)思和原則的前提下所做出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護的范圍。