存储器控制设备及其操作方法技术

本发明专利技术提出了一种存储器控制设备及其操作方法，所述存储器控制设备通过传输针对高速缓冲命中数据的读取请求使得该请求不仅在高速缓冲存储器中处理也在硬盘中处理而能够使整个存储设备的吞吐量最大化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】存储器控制设备及其操作方法
本公开涉及存储器控制设备以及该存储器控制设备的操作方法，所述存储器控制设备能够分配对高速缓存命中数据的读取请求，从而允许硬盘以及高速缓冲存储器处理对高速缓存命中数据的读取请求，从而使整个存储设备的吞吐量最大化。
技术介绍
与硬盘相比，固态硬盘(SSD)的性能非常出色。然而，从考虑价格的容量和使用寿命的角度来看，SSD的效率不如硬盘。由于SSD与硬盘相比的所述优点/缺点，存储器系统使用SSD作为硬盘的高速缓存设备，而不是使用SSD作为单个存储设备，以便以低成本构建高效系统。在将SSD用作高速缓存设备的存储器系统(在下文中，称为基于SSD的高速缓冲存储器)中，将频繁使用的数据加载到基于SSD的高速缓冲存储器中，并将相对不太频繁使用的数据加载到硬盘中。结果，存储器系统可以适当地减轻当硬盘被用作单个存储设备时性能缓慢的问题。另外，存储器系统可以适当地减轻当SSD用作单个存储设备时高成本和有限的使用寿命问题。因此，在采用基于SSD的高速缓冲存储器的存储器系统中，考虑到系统的性能，将频繁访问(使用)的数据加载到基于SSD的高速缓冲存储器中会是有利的。由于高速缓冲存储器的特性，在读取小型数据的情况下，存储器系统可以很好地工作。但是，在读取大量数据(诸如，大数据平台)的情况下，存储器系统可能效率低下。具体而言，当从高速缓冲存储器中读取数据(高速缓存命中数据)时，只从高速缓冲存储器读取高速缓存命中数据，并且在读取期间，硬盘不操作。因此，当高速缓冲存储器读取大量的高速缓存命中数据时，在从高速缓冲存储器读取大量高速缓存命中数据的相当长的时间内，硬盘持续处于待机状态。由于不能使用用处于待机状态的硬盘，因此在存储设备的吞吐量方面会是低效的。因此，本公开提出了一种方法，该方法能够从硬盘以及高速缓冲存储器中读取高速缓存命中数据，从而使整个存储设备的吞吐量最大化。
技术实现思路
技术问题本公开所要实现的一个方面是提供一种存储器控制设备以及该存储器控制设备的操作方法，该存储器控制设备能够分配/传输针对高速缓存命中数据的读取请求，从而允许硬盘以及高速缓冲存储器处理该读取请求，从而使整个存储设备的吞吐量最大化。技术方案根据本公开的实施方式的存储器控制设备包括：激活控制单元，所述激活控制单元被配置为当识别出针对高速缓存命中数据的读取请求时，根据高速缓冲存储器的状态激活分配功能；分配目标识别单元，所述分配目标识别单元被配置为当所述分配功能被激活时，确定产生所述读取请求的处理是否与要被分配的目标处理对应；以及读取请求分配单元，所述读取请求分配单元被配置为当所述处理被识别为所述目标处理时，将所述读取请求分配给硬盘以允许所述硬盘而不是所述高速缓冲存储器处理所述读取请求。具体地，所述激活控制单元可以被配置为：监视在单位时间间隔期间在所述高速缓冲存储器中处理的请求的平均处理时间间隔；并且当所述平均处理时间间隔等于或大于预定义的阈值时间间隔时，激活所述分配功能。具体地，所述阈值时间间隔可以等于或大于当根据在所述高速缓冲存储器中在单位时间间隔期间处理的请求的吞吐量的带宽接近于预定最大带宽时测量的最小处理时间间隔。具体地，所述激活控制单元可以被配置为在激活所述分配功能之后，当所述高速缓冲存储器的带宽变得比所述最大带宽小预定大小或更多时或者当所述硬盘和所述高速缓冲存储器的总带宽小于在激活所述分配功能之前的总带宽时，停用所述分配功能。具体地，所述激活控制单元可以被配置为在激活所述分配功能的情况下，根据所述平均处理时间间隔超过所述阈值时间间隔的程度来对能够被配置为所述目标处理的处理的阈值数量进行不同地定义。具体地，所述分配目标识别单元可以被配置为基于分配目标列表来确定所述处理是否与所述目标处理对应,在所述分配目标列表中包括被配置为所述目标处理的各处理的信息。具体地，包括在所述分配目标列表中的所述各处理的信息可以包括处理标识符和在所述处理中产生的最后一个读取请求的请求时间点，并且所述分配目标列表可以包括预定义的阈值数量的处理的信息，其中，包括最早的请求时间点的处理的信息位于尾部，并且所述分配目标列表反映分配目标识别单元的识别结果而被更新。具体地，所述分配目标识别单元可以被配置为：当在所述分配目标列表中包括所述处理的信息时，将所述处理识别为所述目标处理，并且所述分配目标列表可以按照如下方式被更新：去除包括在所述分配目标列表中的所述处理的信息；移动位于从所述分配目标列表的头部到所述处理的所去除的信息前的位置的处理的信息；然后将包括所述读取请求的请求时间点的所述处理的信息置于所述头部。具体地，所述分配目标识别单元可以被配置为：当所述处理的信息未被包括在所述分配目标列表中并且被配置为所述目标处理的处理的数量小于所述阈值数量时，将所述处理识别为所述目标处理；并且所述分配目标列表可以按照如下方式被更新：移动位于从所述分配目标列表的头部开始的各处理的信息；然后将包括所述读取请求的请求时间点的处理的信息置于所述头部。具体地，所述分配目标识别单元可以被配置为：当所述处理的信息未被包括在所述分配目标列表中并且配置为所述目标处理的处理的数量不小于所述阈值数量时，确定是否能够去除位于所述分配目标列表的尾部的处理的信息；并且当所述尾部的信息被去除时，将所述处理标识为所述目标处理。具体地，所述分配目标列表可以按照如下方式被更新：当从位于所述分配目标列表的尾部的处理的信息中包括的请求时间点经过了预定义的列表维持时间间隔时，去除位于所述尾部的处理的信息；移动位于从所述分配目标列表的头部开始的各处理的信息；然后将包括所述读取请求的请求时间点的处理的信息置于所述头部。根据本公开的实施方式的一种存储器控制设备的操作方法，所述操作方法包括以下步骤：执行激活控制的步骤，当识别出针对高速缓存命中数据的读取请求时，根据高速缓冲存储器的状态激活分配功能；执行分配目标识别的步骤，当所述分配功能被激活时，确定产生所述读取请求的处理是否与要被分配的目标处理对应；以及执行读取请求分配的步骤，当所述处理被识别为所述目标处理时，将所述读取请求分配给硬盘以允许所述硬盘而不是所述高速缓冲存储器来处理所述读取请求。具体地，所述执行分配目标识别的步骤可以包括以下步骤：基于分配目标列表来确定所述处理是否与所述目标处理对应，在所述分配目标列表中包括被配置为所述目标处理的各处理的信息。具体地，所述分配目标列表中列出的各处理的信息可以包括：处理标识符和在所述处理中产生的最后一个读取请求的请求时间点；以及分配目标列表，所述分配目标列表可以包括所述处理的预定义的阈值数量的信息，其中，包括最早的请求时间点的处理的信息位于尾部，并且所述分配目标列表反映识别结果而被更新。具体地，所述执行分配目标识别的步骤可以包括以下步骤：当在所述分配目标列表中包括所述处理的信息时，将所述处理识别为所述目标处理。具体地，所述执行分配目标识别的步骤可以包括以下步骤：在所述处理的信息未被包括在所述分配目标列表中的情况下，当被配置为所述目标处理的处理的数量小于所述阈值数量时，将所述处理识别为所述目标处理；并且在所述处理的信息未被包括在所述分配目标列表中并且被配置为所述目标处理的处理的数量不小于所述阈值数量的情况下，当确定能够去除位于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器控制设备，该存储器控制设备包括：激活控制单元，所述激活控制单元被配置为当识别出针对高速缓存命中数据的读取请求时，根据高速缓冲存储器的状态激活分配功能；分配目标识别单元，所述分配目标识别单元被配置为当所述分配功能被激活时，确定产生所述读取请求的处理是否与要被分配的目标处理对应；以及读取请求分配单元，所述读取请求分配单元被配置为当所述处理被识别为所述目标处理时，将所述读取请求分配给硬盘以允许所述硬盘而不是所述高速缓冲存储器来处理所述读取请求。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.17 KR 10-2015-01809581.一种存储器控制设备，该存储器控制设备包括：激活控制单元，所述激活控制单元被配置为当识别出针对高速缓存命中数据的读取请求时，根据高速缓冲存储器的状态激活分配功能；分配目标识别单元，所述分配目标识别单元被配置为当所述分配功能被激活时，确定产生所述读取请求的处理是否与要被分配的目标处理对应；以及读取请求分配单元，所述读取请求分配单元被配置为当所述处理被识别为所述目标处理时，将所述读取请求分配给硬盘以允许所述硬盘而不是所述高速缓冲存储器来处理所述读取请求。2.根据权利要求1所述的存储器控制设备，其中，所述激活控制单元被配置为：监视在单位时间间隔期间在所述高速缓冲存储器中处理的请求的平均处理时间间隔；以及当所述平均处理时间间隔等于或大于预定义的阈值时间间隔时，激活所述分配功能。3.根据权利要求2所述的存储器控制设备，其中，所述阈值时间间隔等于或大于当根据在所述高速缓冲存储器中在所述单位时间间隔期间处理的请求的吞吐量的带宽接近于预定最大带宽时测量的最小处理时间间隔。4.根据权利要求3所述的存储器控制设备，其中，所述激活控制单元被配置为在激活所述分配功能之后，当所述高速缓冲存储器的带宽变得比所述最大带宽小预定大小或更多时或者当所述硬盘和所述高速缓冲存储器的总带宽小于在激活所述分配功能之前的总带宽时，停用所述分配功能。5.根据权利要求2所述的存储器控制设备，其中，所述激活控制单元被配置为在激活所述分配功能的情况下，根据所述平均处理时间间隔超过所述阈值时间间隔的程度，对能够被配置为所述目标处理的处理的阈值数量进行不同地定义。6.根据权利要求1所述的存储器控制设备，其中，所述分配目标识别单元被配置为基于分配目标列表来确定所述处理是否与所述目标处理对应，在所述分配目标列表中包括被配置为所述目标处理的各处理的信息。7.根据权利要求6所述的存储器控制设备，其中，包括在所述分配目标列表中的所述各处理的信息包括处理标识符和在所述处理中产生的最后一个读取请求的请求时间点，并且所述分配目标列表包括预定义的阈值数量的处理的信息，其中，包括最早的请求时间点的处理的信息位于尾部，并且所述分配目标列表反映所述分配目标识别单元的识别结果而被更新。8.根据权利要求7所述的存储器控制设备，其中，所述分配目标识别单元被配置为：当在所述分配目标列表中包括所述处理的信息时，将所述处理识别为所述目标处理，并且所述分配目标列表按照如下方式被更新：去除包括在所述分配目标列表中的所述处理的信息；移动位于从所述分配目标列表的头部到被去除的处理的信息之前的位置的处理的信息；然后将包括所述读取请求的请求时间点的所述处理的信息置于所述头部。9.根据权利要求7所述的存储器控制设备，其中，所述分配目标识别单元被配置为：当所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢弘灿，朴商贤，李钟赞，朴洪奎，金宰亨，
申请(专利权)人：SK电信有限公司，延世大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国,KR