一种外存设备的非对称读写方法及NVM外存设备技术

本发明专利技术公开了一种外存设备的非对称读写方法及新型NVM外存设备，通过分离读写操作并使用非对称读写方法来工作；外存设备的非对称读写方法包括分离式的读写方法、动态粒度的写方法和多粒度的内外存映射方法；首先分离读写操作，再通过动态粒度写方法完成写操作，并使用多粒度内外存映射方法完成内外存的多粒度映射。本发明专利技术能避免写放大问题，减少PCIe口NVM存储设备的写数据量，提高PCIe口NVM存储设备的使用寿命和I/O性能。

【技术实现步骤摘要】
一种外存设备的非对称读写方法及NVM外存设备
本专利技术属于存储
，具体涉及一种外存设备的非对称读写方法及新型PCIe口NVM存储设备。主要用于避免写放大问题，减少PCIe口NVM存储设备的写数据量，提高PCIe口NVM存储设备的使用寿命和I/O性能。
技术介绍
NVM存储设备是解决计算机系统存储墙问题的重要技术手段。DIMM和PCIe口NVM存储设备是目前主要的两类NVM存储设备，相比DIMM口NVM存储设备，PCIe口NVM存储设备具有较大的局限性，为了获得较高的传输效率PCIe接口以支持块访问方式为主，虽然可以改变每次传输的大小，但在效率和灵活性等方面远低于DIMM接口。有研究表明，访问PCIe口NVM存储设备时存储系统软件开销也占存储系统访问延迟的63％以上，因此提高相关系统软件的效率是一个关键。当前通过PCIe接口接入的存储设备一般均作为块设备管理，在管理和读写时均使用块粒度，不能利用NVM存储设备支持字节粒度读写的优势；而使用块粒度的写方式会带来写放大问题，这会严重降低PCIe口NVM存储设备的使用寿命；同时由于增加了实际写入NVM存储设备的数据量，从而降低了PCI本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外存设备的非对称读写方法，其特征在于：通过分离读写操作并使用非对称读写方法来工作；所述外存设备的非对称读写方法包括分离式的读写方法、动态粒度的写方法和多粒度的内外存映射方法；具体包括以下步骤：首先分离读写操作，再通过动态粒度写方法完成写操作，并使用多粒度内外存映射方法完成内外存的多粒度映射；所述分离式的读写方法具体包括下列步骤：步骤1.1，接收文件系统访问外存设备的请求，分析操作类型，为读操作转到步骤1.2，为写操作转到步骤1.3；步骤1.2，外存设备使用基于数据块的读方法完成读操作，并将读出的数据反馈给文件系统；步骤1.3，外存设备使用动态粒度的写方法完成写操作，并将结果反馈给文件系统。

【技术特征摘要】
1.一种外存设备的非对称读写方法，其特征在于：通过分离读写操作并使用非对称读写方法来工作；所述外存设备的非对称读写方法包括分离式的读写方法、动态粒度的写方法和多粒度的内外存映射方法；具体包括以下步骤：首先分离读写操作，再通过动态粒度写方法完成写操作，并使用多粒度内外存映射方法完成内外存的多粒度映射；所述分离式的读写方法具体包括下列步骤：步骤1.1，接收文件系统访问外存设备的请求，分析操作类型，为读操作转到步骤1.2，为写操作转到步骤1.3；步骤1.2，外存设备使用基于数据块的读方法完成读操作，并将读出的数据反馈给文件系统；步骤1.3，外存设备使用动态粒度的写方法完成写操作，并将结果反馈给文件系统。2.根据权利要求1所述的一种外存设备的非对称读写方法，其特征在于所述的动态粒度的写方法包括下列步骤：步骤2.1，分析文件系统发送的写操作，获取写数据块需写入的起始地址write_pos和长度write_len，其中write_pos∈N、write_len∈N，并比较写数据块与系统数据块的大小，若写数据块小与系统数据块则转到步骤2.2，否则转到步骤2.3；步骤2.2，根据write_len设置传输给外存设备的数据量，由写入数据、write_pos和write_len构建写入数据包传输给外存设备，并由外存设备根据write_pos和write_len将需要写入数据包写入相应位置，并转到步骤2.8；步骤2.3，按照最大为系统数据块大小将写入数据分成若干个数据包，以实际大小构建最后一个数据包，并将第一个数据包作为当前需写入数据包，转到步骤2.4；步骤2.4，若当前需写入数据包的大小等于系统数据块，则转到步骤2.5，否则转到步骤2.6；步骤2.5，将write_pos的值设置为-1，采用以数据块为单位写方法，并由外...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛德姣，朱叶青，蔡涛，彭长生，张行，詹永照，梁军，
申请(专利权)人：江苏大学，江苏科海智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32