久性，并維護多事務競爭環(huán)境下同一數(shù)據(jù)多版本的持久化順序，可允許已提交數(shù)據(jù)寫回數(shù)據(jù)區(qū)域，而不強制持久化至持久性數(shù)據(jù)區(qū)域。本發(fā)明方法所述的緩存非強制寫回技術可在持久性內存中正確執(zhí)行，減少數(shù)據(jù)塊的強制寫回次數(shù)，降低因事務數(shù)據(jù)寫回與等待代價，提高持久性內存的事務處理性能。
[0086]本發(fā)明所述方法和裝載在系統(tǒng)故障后進行數(shù)據(jù)恢復，其故障恢復分為三步執(zhí)行:
[0087](I)從非易失性內存中讀取日志區(qū)域數(shù)據(jù)，按所設定分組格式分離元數(shù)據(jù)塊，以獲取每個數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)信息，從而判定數(shù)據(jù)塊的提交與未提交狀態(tài)，并丟棄未提交數(shù)據(jù)塊；
[0088](2)對提交的數(shù)據(jù)塊，根據(jù)所對應元數(shù)據(jù)塊所記錄的信息判定對應事務的提交順序，并進行排序；
[0089](3)對提交事務，按照提交順序排序進行重放操作。
[0090]根據(jù)本發(fā)明的持久性內存事務處理緩存管理方法，事務處理中的數(shù)據(jù)新版本直接在非易失性內存中分配空間，減少了臨時空間分配與數(shù)據(jù)復制，提高了內存使用效率。另夕卜，允許未提交的數(shù)據(jù)被持久化至非易失性內存，降低了未提交數(shù)據(jù)的狀態(tài)跟蹤代價，此夕卜，該方法利用已提交數(shù)據(jù)在非易失性內存其余地址空間的持久性版本，允許已提交數(shù)據(jù)緩存于CPU緩存中，不強制持久化，降低了數(shù)據(jù)持久化開銷。該方法具有以下優(yōu)點:提升持久性內存中事務處理效率，且在程序軟件中實現(xiàn)，無需特定硬件支持，適用性強。
[0091]本發(fā)明還公開了一種持久性內存事務處理緩存管理裝置，包括:非易失性內存；處理器緩存；和事務處理模塊，事務處理模塊用于在事務開始時，所述事務從非易失性內存中讀取原版數(shù)據(jù)至處理器緩存，并由所述處理器執(zhí)行所述事務，在事務執(zhí)行過程中，所述事務為產生的新版數(shù)據(jù)分配空間，并采用緩存竊取寫回技術以允許對未提交數(shù)據(jù)進行持久化，在事務提交或中止時，將事務數(shù)據(jù)或狀態(tài)強制持久化至非易失性內存，在事務數(shù)據(jù)或狀態(tài)已持久化至非易失性內存之后，將所述事務數(shù)據(jù)寫回至原數(shù)據(jù)地址，并采用緩存非強制寫回技術不強制已提交數(shù)據(jù)持久化至非易失性內存，其中，事務周期性以強制整體刷回的形式將緩存數(shù)據(jù)持久化至所述非易失性內存，并當系統(tǒng)發(fā)生故障時，對事務數(shù)據(jù)進行故障恢復處理。
[0092]根據(jù)本發(fā)明的持久性內存事務處理緩存管理裝置，事務處理中的數(shù)據(jù)新版本直接在非易失性內存中分配空間，減少了臨時空間分配與數(shù)據(jù)復制，提高了內存使用效率。另夕卜，允許未提交的數(shù)據(jù)被持久化至非易失性內存，降低了未提交數(shù)據(jù)的狀態(tài)跟蹤代價，此夕卜，該裝置利用已提交數(shù)據(jù)在非易失性內存其余地址空間的持久性版本，允許已提交數(shù)據(jù)緩存于CPU緩存中，不強制持久化，降低了數(shù)據(jù)持久化開銷。該裝置具有以下優(yōu)點:提升持久性內存中事務處理效率，且在程序軟件中實現(xiàn)，無需特定硬件支持，適用性強。
[0093]需要說明的是，本發(fā)明實施例的持久性內存事務處理緩存管理裝置的具體實現(xiàn)方式與本發(fā)明實施例的持久性內存事務處理緩存管理方法的具體實現(xiàn)方式類似，具體請參見方法部分的描述，此處不做贅述。
[0094]盡管上面已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1.一種持久性內存事務處理緩存管理方法，其特征在于，包括以下步驟: 在事務開始時，所述事務從非易失性內存中讀取原版數(shù)據(jù)至處理器緩存，并由所述處理器執(zhí)行所述事務； 在事務執(zhí)行過程中，所述事務為產生的新版數(shù)據(jù)分配空間，并采用緩存竊取寫回技術以允許對未提交數(shù)據(jù)進行持久化； 在事務提交或中止時，將事務數(shù)據(jù)或狀態(tài)強制持久化至非易失性內存； 在事務數(shù)據(jù)或狀態(tài)已持久化至非易失性內存之后，將所述事務數(shù)據(jù)寫回至原數(shù)據(jù)地址，并采用緩存非強制寫回技術不強制已提交數(shù)據(jù)持久化至非易失性內存； 其中，事務周期性以強制整體刷回的形式將緩存數(shù)據(jù)持久化至所述非易失性內存； 當系統(tǒng)發(fā)生故障時，對事務數(shù)據(jù)進行故障恢復處理。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述持久性內存包括易失性處理器緩存和非易失性內存；所述事務數(shù)據(jù)首先緩存于易失性處理器緩存中，并按照依賴關系的先后順序寫回所述非易失性內存以保證數(shù)據(jù)的一致性。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述持久性內存的緩存竊取寫回技術包括: 在事務的執(zhí)行過程中，直接從所述非易失性內存中為事務產生的新版數(shù)據(jù)分配空間，以避免對數(shù)據(jù)進行復制操作； 對日志區(qū)域采用固定格式的數(shù)據(jù)組織方式進行記錄，為所述數(shù)據(jù)塊分配對應元數(shù)據(jù)以提供系統(tǒng)故障后數(shù)據(jù)塊狀態(tài)檢測，其中，所述元數(shù)據(jù)塊用于記錄數(shù)據(jù)塊的描述信息。4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述持久性內存的緩存竊取寫回技術還包括: 如果事務中止，在所述元數(shù)據(jù)中對中止的事務的數(shù)據(jù)塊進行如下標記: 對已分配內存空間且已寫回非易失性內存的數(shù)據(jù)塊以及對已分配內存空間但未寫回非易失性內存的數(shù)據(jù)塊，采用元數(shù)據(jù)標記為中止事務數(shù)據(jù)塊的方式標記； 對尚未分配內存空間的數(shù)據(jù)塊，直接丟棄。5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的持久性內存的緩存非強制寫回技術包括: 在事務提交時，對已提交數(shù)據(jù)復制其至原版數(shù)據(jù)位置，如果其在非易失性內存的其余地址空間中存在持久性副本，則允許持久性副本緩存于處理器緩存中； 通過周期性強制整體寫回處理器緩存中緩存數(shù)據(jù)的方法延后持久化至非易失性內存。6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，非強制寫回和強制整體寫回，具體包括: 在系統(tǒng)故障發(fā)生時，如果已提交數(shù)據(jù)未能及時持久化至非易失性內存，則將其由非易失性內存中其余地址空間的副本進行恢復； 在強制寫回處理器緩存時，由緩存竊取寫回技術將事務執(zhí)行過程中的未提交數(shù)據(jù)寫回非易失性內存。7.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，還包括: 當多個事務并發(fā)執(zhí)行時，如果多個事務對同一數(shù)據(jù)塊進行更新，則將數(shù)據(jù)的多版本持久化至非易失性內存中的順序按照事務提交順序進行。8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，當系統(tǒng)發(fā)生故障時，對事務數(shù)據(jù)進行故障恢復處理，進一步包括: 從非易失性內存中按所設定格式分離記錄的數(shù)據(jù)塊與元數(shù)據(jù)塊，以獲取每個數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)信息，從而判定數(shù)據(jù)塊的提交與未提交狀態(tài)，并丟棄未提交數(shù)據(jù)塊； 對提交的數(shù)據(jù)塊，根據(jù)所對應元數(shù)據(jù)塊所記錄的信息判定對應事務的提交順序，并進tx排序; 對提交事務，按照提交順序排序進行重放操作。9.一種持久性內存事務處理緩存管理裝置，其特征在于，包括: 非易失性內存； 處理器緩存；和 事務處理模塊，用于在事務開始時，所述事務從非易失性內存中讀取原版數(shù)據(jù)至處理器緩存，并由所述處理器執(zhí)行所述事務，在事務執(zhí)行過程中，所述事務為產生的新版數(shù)據(jù)分配空間，并采用緩存竊取寫回技術以允許對未提交數(shù)據(jù)進行持久化，在事務提交或中止時，將事務數(shù)據(jù)或狀態(tài)強制持久化至非易失性內存，在事務數(shù)據(jù)或狀態(tài)已持久化至非易失性內存之后，將所述事務數(shù)據(jù)寫回至原數(shù)據(jù)地址，并采用緩存非強制寫回技術不強制已提交數(shù)據(jù)持久化至非易失性內存，其中，事務周期性以強制整體刷回的形式將緩存數(shù)據(jù)持久化至所述非易失性內存，并當系統(tǒng)發(fā)生故障時，對事務數(shù)據(jù)進行故障恢復處理。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種持久性內存事務處理緩存管理方法與裝置，該方法包括：在事務開始時，事務從非易失性內存中讀取原版數(shù)據(jù)至處理器緩存，并由處理器執(zhí)行事務；在事務執(zhí)行過程中，事務為產生的新版數(shù)據(jù)分配空間，并采用緩存竊取寫回技術以允許對未提交數(shù)據(jù)進行持久化；在事務提交或中止時，將事務數(shù)據(jù)或狀態(tài)強制持久化至非易失性內存；在事務數(shù)據(jù)或狀態(tài)已持久化至非易失性內存之后，將事務數(shù)據(jù)寫回至原數(shù)據(jù)地址，并采用緩存非強制寫回技術不強制已提交數(shù)據(jù)持久化至非易失性內存；事務周期性以強制整體刷回的形式將緩存數(shù)據(jù)持久化至非易失性內存；當系統(tǒng)發(fā)生故障時，對事務數(shù)據(jù)進行故障恢復處理。該方法可減少持久性內存中的數(shù)據(jù)復制、數(shù)據(jù)持久化頻率。
【IPC分類】G06F12/08
【公開號】CN104881371
【申請?zhí)枴緾N201510289418
【發(fā)明人】舒繼武, 陸游游
【申請人】清華大學
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月29日