本申请提供一种缓存替换方法，应用于固态硬盘中，所述固态硬盘缓存有多个映射页；所述映射页包括多个连续的逻辑区块地址LBA和物理地址之间的映射关系；所述缓存替换方法包括：当对所述固态硬盘进行读写操作时，如果待读写数据的LBA未命中所述固态硬盘缓存的映射页，则从所述固态硬盘的存储阵列中获取所述待读写数据的LBA与物理地址之间的映射页；根据所述固态硬盘所缓存的每个映射页的决断值选取待淘汰的映射页；将从所述固态硬盘的存储阵列中获取到的映射页替换所述待淘汰的映射页。上述技术方案可以使缓存替换规则更加适应系统访问规律，提高缓存的命中率。提高缓存的命中率。提高缓存的命中率。
【技术实现步骤摘要】
一种缓存替换方法、装置及存储介质
[0001]本专利技术涉及但不限于计算机领域，尤其涉及缓存替换方法、装置及存储介质。
技术介绍
[0002]在固态硬盘的实际设计中，为了降低成本，通常选择将映射表的一部分放置在固态硬盘主控内部的缓存空间SRAM中，当系统需要读取固态硬盘存储空间数据时，固态硬盘固件查找缓存在SRAM中的部分映射表，如果没有命中，则从存储阵列将对应的映射表读到缓存SRAM中，同时淘汰缓存SRAM中部分映射表；如果命中，则直接获得LBA所对应的PPA，固态硬盘固件根据PPA读出存储阵列的数据返回给系统应用。
[0003]现有技术通常采用LRU算法淘汰缓存中的映射表，即缓存中将保留最近一段时间内经常使用的数据，而淘汰最近未被经常使用的数据。LRU基于这样一个事实：在最近一段时间内经常被使用的数据在未来一段时间内也会被经常使用，而未被经常使用的数据在未来很长时间内不会被用到。因此在替换内容时只需要找出最近最少使用那些数据进行替换即可。
[0004]LRU算法将最近一次被访问的内容优先级提至最高。然而最近被访问的内容不一定是最热的，这将导致非热门的内容次序较高，影响缓存的命中效率。
技术实现思路
[0005]本申请所要解决的技术是提供一种缓存替换方法、装置及存储介质，可以使缓存替换规则更加适应系统访问规律，提高缓存的命中率。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请提供了一种缓存替换方法，应用于固态硬盘中，所述固态硬盘缓存有多个映射页；所述映射页包括多个连续的逻辑区块地址LBA和物理地址之间的映射关系；所述缓存替换方法包括：
[0007]当对所述固态硬盘进行读写操作时，如果待读写数据的LBA未命中所述固态硬盘缓存的映射页，则从所述固态硬盘的存储阵列中获取所述待读写数据的LBA与物理地址之间的映射页；
[0008]根据所述固态硬盘所缓存的每个映射页的决断值选取待淘汰的映射页；
[0009]将从所述固态硬盘的存储阵列中获取到的映射页替换所述待淘汰的映射页；
[0010]其中，映射页的决断值根据该映射页的命中次数、在缓存中的时长以及后续命中概率计算得出。
[0011]在一种示例性实施例中，映射页的所述决断值根据下式进行计算：
[0012]Y＝a1*K+a2*T+a3*P；
[0013]Y为决断值；a1为设定的第一权重，a2为设定的第二权重，a3为设定的第三权重；
[0014]K用于标识映射页的命中次数；T用于标识映射页在所述缓存中的时长；P用于标识后续命中概率，所述后续命中概率根据该映射页连续命中次数和预设规则得出。
[0015]在一种示例性实施例中，所述方法还包括：
[0016]当对所述硬盘进行读写操作时，对于每个映射页，根据该映射页的命中状态更新以下内容中的一个或者多个：该映射页对应的K、T和P。
[0017]在一种示例性实施例中，所述根据该映射页的命中状态更新以下内容中的一个或者多个：该映射页对应的K、T和P包括：
[0018]如果本次读写操作命中该映射页并且该映射页连续命中的次数大于或者等于设定的第一阈值，则K值更新为K+m1，T值更新为T+m2，P值更新为m3；
[0019]如果本次读写操作命中该映射页并且该映射页连续命中的次数小于设定的第一阈值，或者，本次读写操作命中该映射页并且该映射页未连续命中，则K值更新为K+m1，T值更新为T+m2，P值保持不变；
[0020]其中，m1、m2和m3均为正数。
[0021]在一种示例性实施例中，所述根据该映射页的命中状态更新以下内容中的一个或者多个：该映射页对应的K、T和P还包括：
[0022]如果本次读写操作未命中该映射页并且当前P值为0，则K值保持不变，T值更新为T+m2，P值保持不变；
[0023]如果本次读写操作未命中该映射页、当前P值大于0，则K值保持不变，T值更新为T+1，P值更新为max(P
‑
m4，0)；
[0024]其中，m4为小于m3的正数。
[0025]在一种示例性实施例中，所述方法还包括：
[0026]根据设定时间长度的第一周期内读写操作命中缓存映射页的次数和未命中缓存映射页的次数更新所述a1。
[0027]在一种示例性实施例中，所述根据设定时间长度的周期内读写操作命中缓存的次数和未命中缓存的次数更新所述a1包括：
[0028]根据设定时间长度的周期内所有读写操作命中缓存的总次数和未命中缓存的总次数得出本周期的第一命中率；
[0029]计算所述第一命中率和设定的期望命中率之间的差值，得到本周期的命中率误差；根据本周期的命中率误差和上一周期的命中率误差确定本周期的误差变化率；
[0030]对所述命中率误差和所述误差变化率进行模糊化处理，得出更新后的a1，以在下一个第一周期中根据更新后的a1计算决断值。
[0031]在一种示例性实施例中，所述对所述命中率误差和所述误差变化率进行模糊化处理，得出更新后的a1包括：
[0032]根据所述命中率误差得出模糊化处理后的命中率误差，根据所述误差变化率得出模糊化处理后的误差变化率；
[0033]根据所述模糊化处理后的命中率误差和模糊化处理后的误差变化率，从预先设定的模糊控制规则表中确定模糊化后的a1，标记为a1
f
：
[0034]将a1更新为a1
f
*r+a1，其中，r为设定的正数。
[0035]本申请还一种缓存替换装置，设置于固态硬盘，包括：存储器和处理器；
[0036]所述存储器，用于保存用于缓存替换的程序；
[0037]所述处理器，用于读取所述用于缓存替换的程序，执行前述任一所述的缓存替换方法。
[0038]本申请还提供一种非瞬态计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行前述任一所述的缓存替换方法。
[0039]本申请提供一种缓存替换方法，应用于固态硬盘中，所述固态硬盘缓存有多个映射页；所述映射页包括多个连续的逻辑区块地址LBA和物理地址之间的映射关系；所述缓存替换方法包括：当对所述固态硬盘进行读写操作时，如果待读写数据的LBA未命中所述固态硬盘缓存的映射页，则从所述固态硬盘的存储阵列中获取所述待读写数据的LBA与物理地址之间的映射页；根据所述固态硬盘所缓存的每个映射页的决断值选取待淘汰的映射页；将从所述固态硬盘的存储阵列中获取到的映射页替换所述待淘汰的映射页；其中，映射页的决断值根据该映射页的命中次数、在缓存中的时长以及后续命中概率计算得出。上述技术方案可以使缓存替换规则更加适应系统访问规律，提高缓存的命中率。
附图说明
[0040]附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
[0041]图1是本申请实施例一的缓存替换方本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种缓存替换方法，应用于固态硬盘中，其特征在于，所述固态硬盘缓存有多个映射页；所述映射页包括多个连续的逻辑区块地址LBA和物理地址之间的映射关系；所述缓存替换方法包括：当对所述固态硬盘进行读写操作时，如果待读写数据的LBA未命中所述固态硬盘缓存的映射页，则从所述固态硬盘的存储阵列中获取所述待读写数据的LBA与物理地址之间的映射页；根据所述固态硬盘所缓存的每个映射页的决断值选取待淘汰的映射页；将从所述固态硬盘的存储阵列中获取到的映射页替换所述待淘汰的映射页；其中，映射页的决断值根据该映射页的命中次数、在缓存中的时长以及后续命中概率计算得出。2.如权利要求1所述的缓存替换方法，其特征在于，映射页的决断值根据下式进行计算：Y＝a1*K+a2*T+a3*P；Y为决断值；a1为设定的第一权重，a2为设定的第二权重，a3为设定的第三权重；K用于标识映射页的命中次数；T用于标识映射页在所述缓存中的时长；P用于标识后续命中概率，所述后续命中概率根据该映射页连续命中次数和预设规则得出。3.如权利要求2所述的缓存替换方法，其特征在于，所述方法还包括：当对所述硬盘进行读写操作时，对于每个映射页，根据该映射页的命中状态更新以下内容中的一个或者多个：该映射页对应的K、T和P。4.如权利要求3所述的缓存替换方法，其特征在于，所述根据该映射页的命中状态更新以下内容中的一个或者多个：该映射页对应的K、T和P包括：如果本次读写操作命中该映射页并且该映射页连续命中的次数大于或者等于设定的第一阈值，则K值更新为K+m1，T值更新为T+m2，P值更新为m3；如果本次读写操作命中该映射页并且该映射页连续命中的次数小于设定的第一阈值，或者，本次读写操作命中该映射页并且该映射页未连续命中，则K值更新为K+m1，T值更新为T+m2，P值保持不变；其中，m1、m2和m3均为正数。5.如权利要求4所述的缓存替换方法，其特征在于，所述根据该映射页的命中状态更新以下内容中的一个或者多个：该映射页对应的K、T和P还包括：如果本次读写操作未命中该映射...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁伟，
申请(专利权)人：合肥大唐存储科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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