提高NVMe SSD顺序数据读取性能的预读方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种提高NVMe SSD顺序数据读取性能的预读方法及系统，涉及NVMe SSD顺序数据读取的技术领域。该方法包括如下步骤：将不同类型的顺序数据读取命令序列SQ中的命令，经仲裁后形成命令处理序列，并按照所述不同类型将命令分类；当同一类命令的前n个命令被读取时，从该类命令中第n+1个命令起，将其余命令对应的数据按顺序形成一个预读命令队列，存储在数据缓存中，以供后续读取。该系统包括：命令预取模块、命令处理模块和数据预读模块。本发明专利技术能够对命令处理队列内的命令进行分类处理，使预读方法生效，保证将数据提前加载到高速缓存中，提高顺序数据的读取性能，延长SSD的使用寿命。

Pre reading method and system for improving read performance of NVMe SSD sequential data

The invention discloses a pre-reading method and system for improving the reading performance of NVMe SSD sequential data, which relates to the technical field of NVMe SSD sequential data reading. The method includes the following steps: reading different types of sequential data from command sequence SQ, forming command processing sequence after arbitration, and classifying commands according to the different types; when the first n commands of the same kind of command are read, starting from the n+1 command of the same kind of command, the corresponding data of the remaining commands are obtained. A preview command queue is formed sequentially and stored in the data cache for subsequent reading. The system includes command prefetching module, command processing module and data prereading module. The invention can classify the commands in the command processing queue, make the pre-reading method effective, ensure that the data is loaded into the cache ahead of time, improve the reading performance of sequential data, and prolong the service life of SSD.

【技术实现步骤摘要】
提高NVMeSSD顺序数据读取性能的预读方法及系统
本专利技术涉及NVMeSSD顺序数据读取的
，具体是涉及一种提高NVMeSSD顺序数据读取性能的预读方法及系统。
技术介绍
硬盘，包括HDD(HardDiskDrive，机械硬盘)和SSD(SolidStateDrive，固态硬盘)，其中，SSD由若干个NANDFLASH阵列组成的数据存储设备。为了提高顺序数据读取的性能，通常会在其固件中设计预读方法，通过对计算机主机HOST发来的命令序列进行分析，当监测到顺序数据读取操作时，固件会提前将HOST即将要读取的数据从访问速度相对较慢的非易失性存储介质中加载到硬盘内部高速缓存中。当HOST后续发来的数据读取命令命中高速缓存时，固件会直接从缓存中将数据传送给HOST，减少由于访问低速非易失性存储介质而导致的命令延迟增加和带宽下降。在现有的预读方法设计中，固件在判定一个HOST命令序列是不是顺序数据读取操作时，主要是看是不是都是HOST读命令，以及前后命令的起始LBA和DataBlock数量，当后一笔命令的起始LBA和前一笔命令的结束LBA连续时，即可判定为顺序数据读取命令序列，此时预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高NVMe SSD顺序数据读取性能的预读方法，其特征在于，包括如下步骤：将不同类型的顺序数据读取命令序列SQ中的命令，经仲裁后形成命令处理序列，并按照所述不同类型将命令分类；当同一类命令的前n个命令被读取时，从该类命令中第n+1个命令起，将其余命令对应的数据按顺序形成一个预读命令队列，存储在数据缓存中，以供后续读取，其中，n≥2。

【技术特征摘要】
1.一种提高NVMeSSD顺序数据读取性能的预读方法，其特征在于，包括如下步骤：将不同类型的顺序数据读取命令序列SQ中的命令，经仲裁后形成命令处理序列，并按照所述不同类型将命令分类；当同一类命令的前n个命令被读取时，从该类命令中第n+1个命令起，将其余命令对应的数据按顺序形成一个预读命令队列，存储在数据缓存中，以供后续读取，其中，n≥2。2.如权利要求1所述的提高NVMeSSD顺序数据读取性能的预读方法，其特征在于：当所述命令处理队列由具有单一功能单元的PCIe设备生成时，根据SQID对命令处理序列中的命令分类。3.如权利要求1所述的提高NVMeSSD顺序数据读取性能的预读方法，其特征在于：当所述命令处理队列由具有多个功能单元Function的PCIe设备生成时，根据SQID和FunctionID对命令处理序列中的命令分类。4.如权利要求1所述的提高NVMeSSD顺序数据读取性能的预读方法，其特征在于：所述前n个命令中，前一个命令的结束数据逻辑区块地址LBA和后一个命令的起始LBA连续。5.如权利要求1所述的提高NVMeSSD顺序数据读取性能的预读方法，其特征在于：当数据缓存中存在命令对应的数据时，该数据直接从数据缓存中传出。6.一种提高NVMeSSD顺序数据读取性能的预读系统，其特征在于，包括：命令预取模块，用于将不同类型的顺序数...

【专利技术属性】
技术研发人员：束南山，
申请(专利权)人：至誉科技武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42