用于在可变大小的I/O上促进的原子性和延迟保证的方法和系统技术方案

本申请提供用于在可变大小的I/O上促进的原子性和延迟保证的方法和系统。一个实施例促进数据存储。在操作期间，系统选择要在垃圾收集过程中回收的非易失性存储器的第一页面。系统确定第一页面是包括有效数据和无效数据的第一部分页面。该系统将来自第一部分页面的有效数据与来自第二部分页面的有效数据组合以形成第一完整页面，其中完整页面与非易失性存储器中的物理页面对齐。该系统将第一完整页面写入非易失性存储器的第一新分配的物理页面。

Methods and systems for Atomicity and delay guarantee on variable size I / O

【技术实现步骤摘要】
用于在可变大小的I/O上促进的原子性和延迟保证的方法和系统相关的申请本申请要求于2018年8月2日提交的专利技术人为ShuLi、名称为“MethodofSystemAtomicityEnforcementandAccessLatencyAssuranceonRandomlyVariableI/OSize”的美国临时申请第62/713,921号的权益，该申请的代理人案号为ALI-A14227USP，该申请的公开内容全部通过引用方式合并于此。背景
本公开一般地涉及数据存储领域，更具体地，本申请涉及用于在可变大小的输入/输出(I/O)请求上促进原子性和延迟保证的方法和系统。
技术介绍
互联网和电子商务的普及，持续产生了大量的数字内容。各种存储系统和服务器不断被创建以访问和存储这些数字内容。在云存储系统或集群存储系统中，多个应用程序可以共享底层系统资源(例如，存储设备的资源)。对于系统性能和满足任何服务质量(Qos)的要求而言管理存储设备的资源都是至关重要的。当前应用程序可能需要写入不与物理介质的物理单元大小对齐的大小的数据(“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种促进数据存储的计算机实现方法，该方法包括：/n选择在垃圾收集过程中要回收的非易失性存储器的第一页面；/n确定所述第一页面为包含有效数据和无效数据的第一部分页面；/n将来自所述第一部分页面的有效数据与来自第二部分页面的有效数据组合而形成第一完整页面，其中完整页面与非易失性存储器中的物理页面对齐；以及/n将所述第一完整页面写入所述非易失性存储器的第一新分配的物理页面。/n

【技术特征摘要】
20180802 US 62/713,9211.一种促进数据存储的计算机实现方法，该方法包括：
选择在垃圾收集过程中要回收的非易失性存储器的第一页面；
确定所述第一页面为包含有效数据和无效数据的第一部分页面；
将来自所述第一部分页面的有效数据与来自第二部分页面的有效数据组合而形成第一完整页面，其中完整页面与非易失性存储器中的物理页面对齐；以及
将所述第一完整页面写入所述非易失性存储器的第一新分配的物理页面。


2.根据权利要求1的方法，其中所述第一部分页面进一步包括：与所述有效数据和所述无效数据对应的噪声奇偶校验，以及其中所述方法进一步包括：
检测允许垃圾收集过程中噪声的设置；
从所述第一部分页面读取有效数据；
从所述第二部分页面读取有效数据，其中来自所述第二部分页面的有效数据对应于第二部分奇偶校验；以及
将所述噪声奇偶校验与所述第二部分奇偶校验累加。


3.根据权利要求2的方法，进一步包括：
将来自所述第一部分页面的所述读取的有效数据和所述噪声奇偶校验发送到奇偶校验累加模块；
确定来自所述第二部分页面的有效数据；
通过填充零值将来自所述第二部分页面的有效数据对齐；
对来自所述第二部分页面的有效数据进行编码，以获得所述第二部分奇偶校验；
其中，所述第二部分奇偶校验和所述噪声奇偶校验由所述奇偶累加模块累加。


4.根据权利要求1的方法，其中来自所述第二部分页面的有效数据与主机写操作、后台写入进程，或垃圾收集进程相关联。


5.根据权利要求1的方法，进一步包括：
响应于确定所述第一页面为填满有效数据的第二完整页面：
从所述第二完整页面读取有效数据；
将所述读取的数据传输到第二新分配的物理页面的NAND平面的页面缓冲区；以及
将所述传输的数据写入所述第二新分配的物理页面。


6.根据权利要求1的方法，进一步包括：
响应于检测在所述垃圾收集过程中不容许噪音的设定：
从要回收的第二页面读取所有数据；以及
在所述第二页面上，执行基于纠错码(ECC)的解码和编码。


7.根据权利要求6的方法，进一步包括：
响应于确定所述第二页面为充满有效数据的第二完整页面；
从所述第二完整页面读取原始数据；
基于ECC对所述读取的原始数据进行解码以获得ECC解码数据；
基于ECC对所述ECC解码数据进行编码以获得ECC编码数据；
将所述ECC编码数据传输到第二新分配的物理页面的NAND平面的页面缓冲区；以及
将所述传输的数据写入所述第二新分配的页面。


8.根据权利要求6的方法，进一步包括：
响应于确定所述第二页面是包括有效数据、空的空间和与第三部分面页中的有效数据对应的第三部分奇偶校验的第三部分页面：
从所述第三部分页面读取原始数据；
通过填充零值将来自所述第三部分页面的读取数据对齐；
基于ECC对来自所述第三部分页面的读取数据进行解码以获得ECC解码数据；
基于ECC对所述ECC解码数据进行编码以获得包括更新的第三部分奇偶校验的ECC编码数据；
将所述第三部分页面的所述ECC编码数据发送至奇偶校验累加模块；
将来自所述第三部分页面的有效数据与来自第四部分页面的有效数据组合而形成第三完整页面，其中来自所述第四部分页面的有效数据对应第四部分奇偶校验；
通过所述奇偶校验累加模块，将所述第四部分奇偶校验与更新的第三部分奇偶校验累加；
将所述第三整页面中的数据传输到所述非易失性存储器的第二新分配的页面的NAND平面的页面缓冲区；以及
将所述传输的数据写入所述第二新分配的物理页面。


9.一种促进数据存储的计算机系统，所述系统包括：
处理器；以及，
连接到所述处理器的存储器，在所述存储器上存储有指令，当所述指令由处理器执行使得处理器执行一方法，其中所述计算机系统为存储设备，所述方法包括：
选择在垃圾收集过程中要回收的非易失性存储器的第一页面；
确定所述第一页面为包含有效数据和无效数据的第一部分页面；
将来自所述第一部分页面的有效数据与来自第二部分页面的有效数据组合而形成第一完整页面，其中完整页面与所述非易失性存储器中的物理页面对齐；以及，
将所述第一完整页面写入所述非易失性存储器的第一新分配的物理页面。


10.根据权利要求9的计算机系统，其中所述第一部分页面进一步包括：与所述有效数据和所述无效数据对应的噪声奇偶校验，以及其中所述方法进一步包括：
检测允许垃圾收集过程中的噪声的设置；
从所述第一部分页面读取有效数据；
从所述第二部分页面读取有效数据，其中来自所述第二部分页面的有效数据对应于第二部分奇偶校验；以及
将所述噪声奇偶校验与所述第二部分奇偶校验累加。


11.根据权利要求10的计算机系统，所述方法进一步包括：
将来自所述第一部分页面的所述读取的有效数据和所述噪声奇偶校验发送到奇偶校验累加模块；
确定来自所述第二部分页面的有效数据；
通过填充零值将来自所述第二部分页面的有效数据对齐；
对来自所述第二部分页面的有效数据进行编码，以获得所述第二部分奇偶校验；
其中，所述第二部分奇偶校验和所述噪声奇偶校验由所述奇偶校验累加模块累加。


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【专利技术属性】
技术研发人员：李舒，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY