一种随机写方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种随机写方法和装置，该方法包括：使用磨损均衡模块扫描目标超级逻辑单元中的空闲块数量和坏块数量以确定当前剩余固态硬盘数据帧数量；使用查找管理模块根据当前剩余固态硬盘数据帧数量以长短期记忆网络的方式迭代更新历史加权固态硬盘数据帧数量；使用动态写仲裁基于历史加权固态硬盘数据帧数量确定调整阶段，并基于调整阶段确定预期每秒读写次数；再次更新历史加权固态硬盘数据帧数量，并基于再次更新的历史加权固态硬盘数据帧数量和预期每秒读写次数来调整实际每秒读写次数。本发明专利技术能够提高固态硬盘随机写的每秒输入输出性能和数据一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种随机写方法和装置
本专利技术涉及数据存储领域，更具体地，特别是指一种随机写方法和装置。
技术介绍
在数据量指数级增长的信息化时代，快速有效的存储和处理数据成为了研究的重要方向。机械硬盘的速度已经无法满足目前CPU的计算速度，固态硬盘以读写速度快、体积小的优势逐渐成为了主流存储器件，广泛应用到生活中的各个领域，SSD(固态硬盘)的性能也随之受到了重视。但现有技术的固态硬盘随机写的处理速度低、一致性差导致性能不能满足要求。针对现有技术中固态硬盘随机写的处理速度低、一致性差的问题，目前尚无有效的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提出一种随机写方法和装置，能够提高固态硬盘随机写的每秒输入输出性能和数据一致性。基于上述目的，本专利技术实施例的第一方面提供了一种随机写方法，包括执行以下步骤：使用磨损均衡模块以平衡剩余空间的方式在固态硬盘的多个超级逻辑单元中确定一个目标超级逻辑单元；使用磨损均衡模块扫描目标超级逻辑单元中的空闲块数量和坏块数量以确定当前剩余固态硬盘数据帧数量；使用查找管理模块根据当前剩余固态硬盘数据帧数量以长短期记忆网络的方式迭代更新历史加权固态硬盘数据帧数量；使用动态写仲裁基于历史加权固态硬盘数据帧数量确定调整阶段，并基于调整阶段确定预期每秒读写次数；再次更新历史加权固态硬盘数据帧数量，并基于再次更新的历史加权固态硬盘数据帧数量和预期每秒读写次数来调整实际每秒读写次数。在一些实施方式中，使用磨损均衡模块以平衡剩余空间的方式在固态硬盘的多个超级逻辑单元中确定一个目标超级逻辑单元包括：判断固态硬盘中空闲块数量最少的超级逻辑单元的数量是否超过预定阈值；响应于超过预定阈值，而选择空闲块数量最少的超级逻辑单元作为目标超级逻辑单元。在一些实施方式中，使用磨损均衡模块以平衡剩余空间的方式在固态硬盘的多个超级逻辑单元中确定一个目标超级逻辑单元还包括：响应于未超过预定阈值，而扫描固态硬盘中是否存在至少一个处于空闲状态的超级逻辑单元；响应于存在至少一个处于空闲状态的超级逻辑单元，而将其中之一确定为目标超级逻辑单元。在一些实施方式中，使用查找管理模块根据当前剩余固态硬盘数据帧数量以长短期记忆网络的方式迭代更新历史加权固态硬盘数据帧数量包括：根据预定的历史平均权重参数为旧的加权固态硬盘数据帧数量加权；对加权后的旧的加权固态硬盘数据帧数量与标准权重的当前剩余固态硬盘数据帧数量执行归一化的加权平均，获得更新的历史加权固态硬盘数据帧数量。在一些实施方式中，动态写仲裁包括三个阶段，每个阶段包括空闲块数量、历史加权固态硬盘数据帧数量、和每秒读写次数之间的对应关系；使用动态写仲裁基于历史加权固态硬盘数据帧数量确定调整阶段，并基于调整阶段确定预期每秒读写次数包括：使用动态写仲裁基于历史加权固态硬盘数据帧数量确定相对应的每秒读写次数所在的阶段作为调整阶段，并基于调整阶段和历史加权固态硬盘数据帧数量确定预期每秒读写次数。本专利技术实施例的第二方面提供了一种随机写装置，包括：处理器；和存储器，存储有处理器可运行的程序代码，程序代码在被运行时执行以下步骤：使用磨损均衡模块以平衡剩余空间的方式在固态硬盘的多个超级逻辑单元中确定一个目标超级逻辑单元；使用磨损均衡模块扫描目标超级逻辑单元中的空闲块数量和坏块数量以确定当前剩余固态硬盘数据帧数量；使用查找管理模块根据当前剩余固态硬盘数据帧数量以长短期记忆网络的方式迭代更新历史加权固态硬盘数据帧数量；使用动态写仲裁基于历史加权固态硬盘数据帧数量确定调整阶段，并基于调整阶段确定预期每秒读写次数；再次更新历史加权固态硬盘数据帧数量，并基于再次更新的历史加权固态硬盘数据帧数量和预期每秒读写次数来调整实际每秒读写次数。在一些实施方式中，使用磨损均衡模块以平衡剩余空间的方式在固态硬盘的多个超级逻辑单元中确定一个目标超级逻辑单元包括：判断固态硬盘中空闲块数量最少的超级逻辑单元的数量是否超过预定阈值；响应于超过预定阈值，而选择空闲块数量最少的超级逻辑单元作为目标超级逻辑单元。在一些实施方式中，使用磨损均衡模块以平衡剩余空间的方式在固态硬盘的多个超级逻辑单元中确定一个目标超级逻辑单元还包括：响应于未超过预定阈值，而扫描固态硬盘中是否存在至少一个处于空闲状态的超级逻辑单元；响应于存在至少一个处于空闲状态的超级逻辑单元，而将其中之一确定为目标超级逻辑单元。在一些实施方式中，使用查找管理模块根据当前剩余固态硬盘数据帧数量以长短期记忆网络的方式迭代更新历史加权固态硬盘数据帧数量包括：根据预定的历史平均权重参数为旧的加权固态硬盘数据帧数量加权；对加权后的旧的加权固态硬盘数据帧数量与标准权重的当前剩余固态硬盘数据帧数量执行归一化的加权平均，获得更新的历史加权固态硬盘数据帧数量。在一些实施方式中，动态写仲裁包括三个阶段，每个阶段包括空闲块数量、历史加权固态硬盘数据帧数量、和每秒读写次数之间的对应关系；使用动态写仲裁基于历史加权固态硬盘数据帧数量确定调整阶段，并基于调整阶段确定预期每秒读写次数包括：使用动态写仲裁基于历史加权固态硬盘数据帧数量确定相对应的每秒读写次数所在的阶段作为调整阶段，并基于调整阶段和历史加权固态硬盘数据帧数量确定预期每秒读写次数。本专利技术具有以下有益技术效果：本专利技术实施例提供的随机写方法和装置，通过使用磨损均衡模块扫描目标超级逻辑单元中的空闲块数量和坏块数量以确定当前剩余固态硬盘数据帧数量；使用查找管理模块根据当前剩余固态硬盘数据帧数量以长短期记忆网络的方式迭代更新历史加权固态硬盘数据帧数量；使用动态写仲裁基于历史加权固态硬盘数据帧数量确定调整阶段，并基于调整阶段确定预期每秒读写次数；再次更新历史加权固态硬盘数据帧数量，并基于再次更新的历史加权固态硬盘数据帧数量和预期每秒读写次数来调整实际每秒读写次数的技术方案，能够提高固态硬盘随机写的每秒输入输出性能和数据一致性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的随机写方法的流程示意图；图2为本专利技术提供的随机写方法的动态写仲裁曲线图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术实施例进一步详细说明。需要说明的是，本专利技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本专利技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。基于上述目的，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随机写方法，其特征在于，包括执行以下步骤：/n使用磨损均衡模块以平衡剩余空间的方式在固态硬盘的多个超级逻辑单元中确定一个目标超级逻辑单元；/n使用所述磨损均衡模块扫描所述目标超级逻辑单元中的空闲块数量和坏块数量以确定当前剩余固态硬盘数据帧数量；/n使用查找管理模块根据所述当前剩余固态硬盘数据帧数量以长短期记忆网络的方式迭代更新历史加权固态硬盘数据帧数量；/n使用动态写仲裁基于所述历史加权固态硬盘数据帧数量确定调整阶段，并基于所述调整阶段确定预期每秒读写次数；/n再次更新所述历史加权固态硬盘数据帧数量，并基于再次更新的所述历史加权固态硬盘数据帧数量和所述预期每秒读写次数来调整实际每秒读写次数。/n

【技术特征摘要】
1.一种随机写方法，其特征在于，包括执行以下步骤：
使用磨损均衡模块以平衡剩余空间的方式在固态硬盘的多个超级逻辑单元中确定一个目标超级逻辑单元；
使用所述磨损均衡模块扫描所述目标超级逻辑单元中的空闲块数量和坏块数量以确定当前剩余固态硬盘数据帧数量；
使用查找管理模块根据所述当前剩余固态硬盘数据帧数量以长短期记忆网络的方式迭代更新历史加权固态硬盘数据帧数量；
使用动态写仲裁基于所述历史加权固态硬盘数据帧数量确定调整阶段，并基于所述调整阶段确定预期每秒读写次数；
再次更新所述历史加权固态硬盘数据帧数量，并基于再次更新的所述历史加权固态硬盘数据帧数量和所述预期每秒读写次数来调整实际每秒读写次数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用磨损均衡模块以平衡剩余空间的方式在固态硬盘的多个超级逻辑单元中确定一个目标超级逻辑单元包括：
判断所述固态硬盘中所述空闲块数量最少的所述超级逻辑单元的数量是否超过预定阈值；
响应于超过所述预定阈值，而选择所述空闲块数量最少的所述超级逻辑单元作为所述目标超级逻辑单元。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使用磨损均衡模块以平衡剩余空间的方式在固态硬盘的多个超级逻辑单元中确定一个目标超级逻辑单元还包括：
响应于未超过所述预定阈值，而扫描所述固态硬盘中是否存在至少一个处于空闲状态的所述超级逻辑单元；
响应于存在至少一个处于空闲状态的所述超级逻辑单元，而将其中之一确定为所述目标超级逻辑单元。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用查找管理模块根据所述当前剩余固态硬盘数据帧数量以长短期记忆网络的方式迭代更新历史加权固态硬盘数据帧数量包括：
根据预定的历史平均权重参数为旧的加权固态硬盘数据帧数量加权；
对加权后的所述旧的加权固态硬盘数据帧数量与标准权重的所述当前剩余固态硬盘数据帧数量执行归一化的加权平均，获得更新的历史加权固态硬盘数据帧数量。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动态写仲裁包括三个阶段，每个所述阶段包括空闲块数量、所述历史加权固态硬盘数据帧数量、和所述每秒读写次数之间的对应关系；
使用动态写仲裁基于所述历史加权固态硬盘数据帧数量确定调整阶段，并基于所述调整阶段确定预期每秒读写次数包括：使用动态写仲裁基于所述历史加权固态硬盘数据帧数量确定相对应的所述每秒读写次数所在的所述阶段作为所述调整阶段，并基于所述调整阶段和所述历史加权固态硬盘数据帧数量确定所述预期每秒读写次数。


6.一种随机写装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋琪，赵宝林，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32