本發(fā)明主要涉及到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的，確切的說，涉及到在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中支持機(jī)械硬盤或固態(tài)硬盤等存儲(chǔ)系統(tǒng)中改善存儲(chǔ)性能的方法。

背景技術(shù)：

1、與存儲(chǔ)系統(tǒng)的發(fā)展軌跡相伴而行的是硬件接口技術(shù)、通信協(xié)議的更新。早期機(jī)械硬盤和固態(tài)硬盤因?yàn)槭芟抻趦?nèi)部物理存儲(chǔ)介質(zhì)的內(nèi)稟特性例如較小的容量、和單次讀寫所使用的較小數(shù)據(jù)寬度等方面的限制，低能級(jí)帶寬的接口并不會(huì)顯現(xiàn)出問題。當(dāng)前隨著存儲(chǔ)介質(zhì)的更新迭代例如硬盤的輸入輸出io的帶寬成數(shù)倍乃到數(shù)百倍的增長(zhǎng)。目前采用的低能級(jí)帶寬的存儲(chǔ)操作(如指令的零碎化、部分抽象內(nèi)容的重復(fù)等)在面臨高能級(jí)帶寬的場(chǎng)景下會(huì)嚴(yán)重的約束存儲(chǔ)性能的提升。

2、通俗的理解，即便對(duì)存儲(chǔ)操作實(shí)施優(yōu)化，但傳統(tǒng)優(yōu)化例如優(yōu)先級(jí)并不能凸顯出此類優(yōu)化的優(yōu)越性或提供相匹配的適應(yīng)性解決通道。典型的，有限的帶寬仍然會(huì)讓讀寫數(shù)據(jù)和相應(yīng)的優(yōu)化操作以及其他信道信息處于搶占資源的態(tài)勢(shì)，性能提升無從談起。譬如主機(jī)和機(jī)械硬盤或固態(tài)硬盤之間通過單隊(duì)列模式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互、盡管基于高并發(fā)性而允許同時(shí)從存儲(chǔ)介質(zhì)的多個(gè)不同位置讀取數(shù)據(jù)，但單隊(duì)列成為并發(fā)性的瓶頸。

3、存儲(chǔ)系統(tǒng)中，主機(jī)和硬盤之間的通信過程中，基于準(zhǔn)確無誤的將待存數(shù)據(jù)寫入至存儲(chǔ)器及準(zhǔn)確無誤的從存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)的前提條件下，如何壓縮不必要的通信數(shù)據(jù)和精簡(jiǎn)各類交互數(shù)據(jù)而減輕接口的壓力、降低通信延遲、保障軟件執(zhí)行的流暢度等，是存儲(chǔ)系統(tǒng)之中亟待改善的疑慮。這些問題的解決將會(huì)給存儲(chǔ)系統(tǒng)帶來極大的性能改善。通信協(xié)議的發(fā)展給存儲(chǔ)操作優(yōu)化帶來了改善的空間，例如pcie/nvme等通信協(xié)議在io帶寬方面的速度提升屬前所未有，主機(jī)和硬盤之間的存儲(chǔ)操作藉此存在極大的改善余地。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)涉一種改善存儲(chǔ)性能的方法，其特征在于，主要包括：識(shí)別訪問存儲(chǔ)器的訪問請(qǐng)求是否落入單個(gè)邏輯簇的范疇，如果訪問請(qǐng)求沒有跨越不同的邏輯簇則按照原始的訪問請(qǐng)求來對(duì)存儲(chǔ)器執(zhí)行操作；否則，如果訪問請(qǐng)求跨越了不同的邏輯簇則將訪問請(qǐng)求所涉及的不同邏輯簇組合成一個(gè)邏輯位置可變的彈性邏輯簇、并將訪問請(qǐng)求內(nèi)部針對(duì)不同邏輯簇的但重復(fù)的內(nèi)容予以重整成單一內(nèi)容的同類請(qǐng)求，從而按照重整之后的訪問請(qǐng)求來對(duì)存儲(chǔ)器執(zhí)行操作。

2、上述的方法：所述訪問請(qǐng)求對(duì)所述存儲(chǔ)器的操作類別至少包括了數(shù)據(jù)讀操作或數(shù)據(jù)寫操作或數(shù)據(jù)擦除操作。

3、上述的方法：所述的存儲(chǔ)器的類型包括了基于閃存的固態(tài)硬盤，所述的存儲(chǔ)器將基于原始的訪問請(qǐng)求或者是基于重整之后的訪問請(qǐng)求所攜帶的邏輯地址(地址信息)映射到自身內(nèi)部的物理地址。

4、上述的方法：所述的彈性邏輯簇所包含的邏輯簇的總數(shù)目/數(shù)量是單個(gè)邏輯簇的正整數(shù)倍數(shù)，其邏輯位置的改變以一次覆蓋完整的一個(gè)或數(shù)個(gè)邏輯簇的方式來實(shí)施。

5、上述的方法：針對(duì)被所述的彈性邏輯簇所覆蓋的但未被當(dāng)前的所述訪問請(qǐng)求所涉及的邏輯簇，將其邏輯地址對(duì)應(yīng)的信息執(zhí)行與當(dāng)前訪問請(qǐng)求相同的操作、并且該相同的操作的執(zhí)行時(shí)間與當(dāng)前訪問請(qǐng)求的執(zhí)行時(shí)間保持同步。

6、上述的方法：如果訪問請(qǐng)求跨越了不同的邏輯簇，針對(duì)不同邏輯簇的所述同類請(qǐng)求至少包括讀請(qǐng)求或?qū)懻?qǐng)求或擦除請(qǐng)求(例如所述同類請(qǐng)求體現(xiàn)在重整步驟中)。

7、上述的方法：所述彈性邏輯簇中，訪問請(qǐng)求所涉及的不同邏輯簇的地址是連續(xù)的或訪問請(qǐng)求所涉及的不同邏輯簇的地址被訪問請(qǐng)求未涉及到的邏輯簇間隔開。

8、上述的方法：所述存儲(chǔ)器接收到連續(xù)的數(shù)條所述訪問請(qǐng)求時(shí)，先判定數(shù)條所述訪問請(qǐng)求的目標(biāo)最小命令執(zhí)行單元是否一致、和判斷數(shù)條所述訪問請(qǐng)求各自的操作類別；

9、將最小命令執(zhí)行單元相同、操作類別相同的一系列所述訪問請(qǐng)求，按照各自邏輯地址所映射到的物理地址和按照它們的操作類別而同步執(zhí)行一次對(duì)應(yīng)操作，從而取代所述存儲(chǔ)器對(duì)數(shù)條所述訪問請(qǐng)求的依次執(zhí)行。

10、上述的方法：所述存儲(chǔ)器接收到連續(xù)的數(shù)條所述訪問請(qǐng)求時(shí)，先判定數(shù)條所述訪問請(qǐng)求的目標(biāo)最小命令執(zhí)行單元是否一致、和判斷數(shù)條所述訪問請(qǐng)求各自的操作類別；

11、將最小命令執(zhí)行單元相同、操作類別不同的一系列所述訪問請(qǐng)求，按照各自邏輯地址所映射到的物理地址和按照它們的操作類別而依序先后執(zhí)行；或者

12、將最小命令執(zhí)行單元不同、操作類別相同或不同的一系列所述訪問請(qǐng)求，按照各自邏輯地址所映射到的物理地址和按照它們的操作類別而同步執(zhí)行。

13、本技術(shù)涉及到一種改善存儲(chǔ)性能的方法，其特征在于，包括：

14、識(shí)別訪問請(qǐng)求是否落入存儲(chǔ)器的單個(gè)邏輯簇的范疇，如果訪問請(qǐng)求跨越了不同的邏輯簇則將訪問請(qǐng)求所涉及的不同邏輯簇組合成一個(gè)邏輯位置可變的彈性邏輯簇、并將訪問請(qǐng)求內(nèi)部針對(duì)不同邏輯簇的但重復(fù)的內(nèi)容予以重整成單一內(nèi)容的同類請(qǐng)求，從而按照重整之后的訪問請(qǐng)求來對(duì)存儲(chǔ)器執(zhí)行操作；

15、所述存儲(chǔ)器接收到連續(xù)數(shù)條所述訪問請(qǐng)求時(shí)，將最小命令執(zhí)行單元相同、操作類別相同的一系列所述訪問請(qǐng)求，按照各自邏輯地址所映射到的物理地址和按照它們的操作類別而同步執(zhí)行一次對(duì)應(yīng)操作，取代所述存儲(chǔ)器對(duì)數(shù)條所述訪問請(qǐng)求的依次執(zhí)行。

16、本技術(shù)涉及到一種改善存儲(chǔ)性能的方法，其特征在于，包括：

17、識(shí)別訪問請(qǐng)求是否落入存儲(chǔ)器的單個(gè)邏輯簇的范疇，如果訪問請(qǐng)求跨越了不同的邏輯簇則將訪問請(qǐng)求所涉及的不同邏輯簇組合成一個(gè)邏輯位置可變的彈性邏輯簇、并將訪問請(qǐng)求內(nèi)部針對(duì)不同邏輯簇的但重復(fù)的內(nèi)容予以重整成單一內(nèi)容的同類請(qǐng)求，從而按照重整之后的訪問請(qǐng)求來對(duì)存儲(chǔ)器執(zhí)行操作；

18、所述存儲(chǔ)器接收到連續(xù)的數(shù)條所述訪問請(qǐng)求時(shí)，先判定數(shù)條所述訪問請(qǐng)求的目標(biāo)最小命令執(zhí)行單元是否一致、和判斷數(shù)條所述訪問請(qǐng)求各自的操作類別；

19、將最小命令執(zhí)行單元相同、操作類別不同的一系列所述訪問請(qǐng)求，按照各自邏輯地址所映射到的物理地址和按照它們的操作類別而依序先后執(zhí)行；或者

20、將最小命令執(zhí)行單元不同、操作類別相同或不同的一系列所述訪問請(qǐng)求，按照各自邏輯地址所映射到的物理地址和按照它們的操作類別而同步執(zhí)行。

21、本技術(shù)涉及到一種改善存儲(chǔ)性能的方法，其特征在于，包括：

22、識(shí)別訪問存儲(chǔ)器的訪問請(qǐng)求是否落入單個(gè)邏輯簇的范疇，其中，訪問請(qǐng)求沒有跨越不同的邏輯簇則按照原始的訪問請(qǐng)求來對(duì)存儲(chǔ)器執(zhí)行操作；

23、所述存儲(chǔ)器接收到連續(xù)的數(shù)條所述訪問請(qǐng)求時(shí)，先判定數(shù)條所述訪問請(qǐng)求的目標(biāo)最小命令執(zhí)行單元是否一致、和判斷數(shù)條所述訪問請(qǐng)求各自的操作類別；

24、將最小命令執(zhí)行單元相同、操作類別相同的一系列所述訪問請(qǐng)求，按照各自邏輯地址所映射到的物理地址和按照它們的操作類別而同步執(zhí)行一次對(duì)應(yīng)操作，從而取代所述存儲(chǔ)器對(duì)數(shù)條所述訪問請(qǐng)求的依次執(zhí)行。

25、本技術(shù)涉及到一種改善存儲(chǔ)性能的方法，其特征在于，包括：

26、識(shí)別訪問存儲(chǔ)器的訪問請(qǐng)求是否落入單個(gè)邏輯簇的范疇，其中，訪問請(qǐng)求沒有跨越不同的邏輯簇則按照原始的訪問請(qǐng)求來對(duì)存儲(chǔ)器執(zhí)行操作；

27、所述存儲(chǔ)器接收到連續(xù)的數(shù)條所述訪問請(qǐng)求時(shí)，先判定數(shù)條所述訪問請(qǐng)求的目標(biāo)最小命令執(zhí)行單元是否一致、和判斷數(shù)條所述訪問請(qǐng)求各自的操作類別；

28、將最小命令執(zhí)行單元相同、操作類別不同的一系列所述訪問請(qǐng)求，按照各自邏輯地址所映射到的物理地址和按照它們的操作類別而依序先后執(zhí)行；或者

29、將最小命令執(zhí)行單元不同、操作類別相同或不同的一系列所述訪問請(qǐng)求，按照各自邏輯地址所映射到的物理地址和按照它們的操作類別而同步執(zhí)行。

30、在電子產(chǎn)品中傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(hdd)內(nèi)部包含機(jī)械部件，磁頭需在快速旋轉(zhuǎn)的磁盤上移動(dòng)至目標(biāo)位置才能進(jìn)行寫入和讀取，大量任務(wù)消耗在低效率機(jī)械動(dòng)作上。在讀取速度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過機(jī)械硬盤的固態(tài)硬盤(ssd)不再關(guān)注于機(jī)械動(dòng)作，再者固態(tài)硬盤在物理結(jié)構(gòu)方面要比機(jī)械硬盤更加防震抗摔，原因在于固態(tài)硬盤采用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列制成并用集成電路代替了傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)磁盤。

31、盡管固態(tài)硬盤存在諸多的存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)，例如極高的存儲(chǔ)密度，也意味著存儲(chǔ)顆粒或存儲(chǔ)芯片需使用更多的字線和位線來操控存放比特位數(shù)據(jù)的晶體管。再者高密度晶體管陣列同樣也帶來了存儲(chǔ)管理各方面的復(fù)雜程度。典型的，主機(jī)和硬盤之間的通信指令中必然會(huì)存在大量的重復(fù)內(nèi)容，但是如何應(yīng)對(duì)重復(fù)內(nèi)容是棘手的難題之一。如果能夠壓縮不必要的操作數(shù)據(jù)和精簡(jiǎn)存儲(chǔ)交互數(shù)據(jù)而減輕接口的壓力、降低通信延遲，則存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取將會(huì)流暢和高速得多，而這正是本技術(shù)上下文方案能夠達(dá)成的目標(biāo)之一。配合當(dāng)前的主流高速通信協(xié)議，存儲(chǔ)器性能(例如存儲(chǔ)操作性能)得到極大的改善提升。因此改善存儲(chǔ)性能的方法在本文中可以稱改善存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)操作性能的方法。

32、本技術(shù)在上下文介紹的范例，其優(yōu)勢(shì)在于：在信息存儲(chǔ)操作期間，即便部分請(qǐng)求存在重復(fù)的情況、即便存儲(chǔ)的操作請(qǐng)求在構(gòu)建和傳輸及解析存在重疊情況，仍然能在保障數(shù)據(jù)安全可靠的前提下，最大限度的精簡(jiǎn)存儲(chǔ)操作的非必要信息和節(jié)省帶寬。