非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存管理方法及裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存管理方法及裝置，涉及數(shù)據(jù)處理【技術(shù)領(lǐng)域】，避免臟頁(yè)頻繁替換，提高存儲(chǔ)設(shè)備工作壽命，降低實(shí)現(xiàn)成本，提高執(zhí)行效率。本發(fā)明實(shí)施例包括：判斷所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和與緩存容量之間的大小關(guān)系；當(dāng)所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和大于或者等于所述緩存容量時(shí)，判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息是否在干凈頁(yè)歷史列表或者在臟頁(yè)歷史列表中；當(dāng)確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在干凈頁(yè)歷史列表中時(shí)，將干凈子池容量閾值增加一個(gè)第一調(diào)整值；當(dāng)所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在臟頁(yè)歷史列表中時(shí)，將所述干凈子池容量閾值減少一個(gè)第二調(diào)整值。本發(fā)明實(shí)施例主要應(yīng)用于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存管理過(guò)程中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存管理方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明實(shí)施例涉及數(shù)據(jù)處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存管理方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的高速發(fā)展，使用磁性介質(zhì)記錄信息的存儲(chǔ)設(shè)備(如硬盤(pán)等)的訪問(wèn)帶寬的增長(zhǎng)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上處理器處理速度的增長(zhǎng)。同時(shí)，基于半導(dǎo)體技術(shù)的各種非易失性存儲(chǔ)技術(shù)，如閃存等存儲(chǔ)設(shè)備高速發(fā)展，容量不斷増大，成本不斷降低，性?xún)r(jià)比不斷提高。在這樣的發(fā)展趨勢(shì)下，基于半導(dǎo)體的非易失性存儲(chǔ)設(shè)備正逐漸取代基于磁性介質(zhì)的傳統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備，成為主要存儲(chǔ)設(shè)備。目前的非易失性存儲(chǔ)設(shè)備都具有讀寫(xiě)不対稱(chēng)的特性，實(shí)際上，使用非易失性存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，讀操作的延時(shí)遠(yuǎn)小于寫(xiě)操作的延時(shí)。
[0003]雖然非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的訪問(wèn)時(shí)延和實(shí)際帶寬均優(yōu)于傳統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備，但仍比不上內(nèi)存，更比不上處理器的片內(nèi)緩存。因此，在處理器與非易失性存儲(chǔ)設(shè)備之間，需要有中間的存儲(chǔ)層次(主存或處理器片內(nèi)緩存)作為緩存來(lái)提升非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的實(shí)際訪問(wèn)帶寬。
[0004]針對(duì)于傳統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備的緩存設(shè)計(jì)方案都圍繞著提升緩存命中率的核心目標(biāo)而優(yōu)化，直接應(yīng)用到采用非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)架構(gòu)中，會(huì)造成因臟頁(yè)的頻繁替換而導(dǎo)致讀寫(xiě)平均時(shí)延増大，設(shè)備工作壽命降低等問(wèn)題。而將復(fù)雜的代價(jià)模型應(yīng)用到采用非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)成本高，執(zhí)行效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存管理方法及裝置，避免臟頁(yè)頻繁替換，提高存儲(chǔ)設(shè)備工作壽命，降低實(shí)現(xiàn)成本，提高執(zhí)行效率。
[0006]本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存管理方法，應(yīng)用于基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存系統(tǒng)，所述緩存系統(tǒng)包括:緩存、非易失性存儲(chǔ)設(shè)備以及緩存管理裝置；所述緩存用于保存從所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中讀取的頁(yè)面數(shù)據(jù)以及準(zhǔn)備寫(xiě)入所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中的頁(yè)面數(shù)據(jù)，包括干凈頁(yè)子池和臟頁(yè)子池；所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備用于保存所有頁(yè)面數(shù)據(jù)；所述緩存管理裝置使用以下信息管理所述緩存，所述信息包括干凈子池容量閾值、干凈頁(yè)子池的頁(yè)面信息，干凈頁(yè)歷史列表，臟頁(yè)子池的頁(yè)面信息和臟頁(yè)歷史列表，其中，所述頁(yè)面信息包括子池容量，所述干凈頁(yè)歷史列表用于存儲(chǔ)最近被替換出緩存的歷史干凈頁(yè)的標(biāo)識(shí)信息，所述臟頁(yè)歷史列表用于存儲(chǔ)最近被替換出緩存的歷史臟頁(yè)的標(biāo)識(shí)信息；
[0008]該方法包括:
[0009]當(dāng)確定待訪問(wèn)頁(yè)面不在干凈頁(yè)子池，并且也不在臟頁(yè)子池時(shí)，判斷所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和與緩存容量之間的大小關(guān)系；
[0010]當(dāng)所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和大于或者等于所述緩存容量吋，判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息是否在干凈頁(yè)歷史列表或者在臟頁(yè)歷史列表中；[0011]當(dāng)確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在干凈頁(yè)歷史列表中吋，將干凈子池容量閾值增加ー個(gè)第一調(diào)整值；
[0012]當(dāng)所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在臟頁(yè)歷史列表中時(shí)，將所述干凈子池容量閾值減少ー個(gè)第二調(diào)整值。
[0013]一種非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存管理裝置，應(yīng)用于基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存系統(tǒng)，所述緩存系統(tǒng)包括:緩存、非易失性存儲(chǔ)設(shè)備以及緩存管理裝置；所述緩存用于保存從所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中讀取的頁(yè)面數(shù)據(jù)以及準(zhǔn)備寫(xiě)入所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中的頁(yè)面數(shù)據(jù)，包括干凈頁(yè)子池和臟頁(yè)子池；所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備用于保存所有頁(yè)面數(shù)據(jù)；所述緩存管理裝置使用以下信息管理所述緩存，所述信息包括干凈子池容量閾值、干凈頁(yè)子池的頁(yè)面信息，干凈頁(yè)歷史列表，臟頁(yè)子池的頁(yè)面信息和臟頁(yè)歷史列表，其中，所述頁(yè)面信息包括子池容量，所述干凈頁(yè)歷史列表用于存儲(chǔ)最近被替換出緩存的歷史干凈頁(yè)的標(biāo)識(shí)信息，所述臟頁(yè)歷史列表用于存儲(chǔ)最近被替換出緩存的歷史臟頁(yè)的標(biāo)識(shí)信息；
[0014]該裝置包括:
[0015]判斷単元，用于在確定待訪問(wèn)頁(yè)面不在干凈頁(yè)子池，并且也不在臟頁(yè)子池時(shí)，判斷所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和與緩存容量之間的大小關(guān)系；
[0016]所述判斷単元，還用于在確定所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和大于或者等于所述緩存容量時(shí)，判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息是否在干凈頁(yè)歷史列表或者在臟頁(yè)歷史列表中；
[0017]調(diào)整單元，用于在所述判斷單元確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在干凈頁(yè)歷史列表中吋，將干凈子池容量閾值增加ー個(gè)第一調(diào)整值；
[0018]所述調(diào)整単元，還用于在所述判斷單元確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在臟頁(yè)歷史列表中時(shí)，將所述干凈子池容量閾值減少ー個(gè)第二調(diào)整值。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存調(diào)整方法及裝置，通過(guò)在干凈子池容量超過(guò)容量閾值吋，依據(jù)寫(xiě)操作延時(shí)和讀操作延時(shí)對(duì)干凈子池的容量進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了對(duì)干凈子池和臟頁(yè)子池容量的控制。由于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫(xiě)不對(duì)稱(chēng)特性，使得在對(duì)干凈子池和臟頁(yè)子池容量的控制時(shí)，可以?xún)?yōu)先加大臟頁(yè)子池的容量，從而避免臟頁(yè)頻繁替換，提高存儲(chǔ)設(shè)備工作壽命。并且，調(diào)整值的計(jì)算方法簡(jiǎn)單，相關(guān)參數(shù)獲取容易，降低實(shí)現(xiàn)成本，提聞執(zhí)行效率。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中的一種基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存系統(tǒng)的組成框圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中的一種基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存調(diào)整方法流程圖；
[0023]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2中的一種基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存調(diào)整方法流程圖；
[0024]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中的另ー種基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存調(diào)整方法流程圖；[0025]圖5為本發(fā)明實(shí)施例2中的另一種基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存調(diào)整方法流程 圖；
[0026]圖6為本發(fā)明實(shí)施例3中的一種基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存調(diào)整裝置的組成框 圖；
[0027]圖7為本發(fā)明實(shí)施例3中的另一種基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存調(diào)整裝置的組成 框圖；
[0028]圖8為本發(fā)明實(shí)施例3中的另一種基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存調(diào)整裝置的組成 框圖；
[0029]圖9為本發(fā)明實(shí)施例3中的另一種基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存調(diào)整裝置的組成 框圖；
[0030]圖10為本發(fā)明實(shí)施例3中的另一種基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存調(diào)整裝置的組 成框圖；
[0031]圖11為本發(fā)明實(shí)施例3中的另一種基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存調(diào)整裝置的組 成框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā) 明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]實(shí)施例1
[0034]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存管理方法，可以應(yīng)用在基于非 易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存系統(tǒng)，如圖1所示，所述緩存系統(tǒng)包括：緩存、非易失性存儲(chǔ)設(shè)備以 及緩存管理裝置。
[0035]所述緩存，可以用于保存從所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中讀取的頁(yè)面數(shù)據(jù)以及準(zhǔn)備寫(xiě) 入所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中的頁(yè)面數(shù)據(jù)，包括干凈頁(yè)子池和臟頁(yè)子池。所述干凈頁(yè)子池為 緩存中未被修改的頁(yè)面的集合，所述臟頁(yè)子池為緩存中已被修改的頁(yè)面的集合。所述干凈 頁(yè)子池和臟頁(yè)子池可以由鏈表linked list或數(shù)組array等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的一種或多種的組 合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0036]所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備，例如，閃存，PCM (Phase Change Memory，相變化存儲(chǔ)器） 等存儲(chǔ)設(shè)備，可以用于保存所有頁(yè)面數(shù)據(jù)。
[0037]所述緩存管理裝置，可以使用以下信息管理所述緩存，所述信息包括干凈子池容 量閾值、干凈頁(yè)子池的頁(yè)面信息，干凈頁(yè)歷史列表，臟頁(yè)子池的頁(yè)面信息和臟頁(yè)歷史列表， 其中，所述頁(yè)面信息包括子池容量，所述干凈頁(yè)歷史列表用于存儲(chǔ)最近被替換出緩存的歷 史干凈頁(yè)的標(biāo)識(shí)信息，所述臟頁(yè)歷史列表用于存儲(chǔ)最近被替換出緩存的歷史臟頁(yè)的標(biāo)識(shí)信 息。為實(shí)現(xiàn)對(duì)干凈頁(yè)和臟頁(yè)的獨(dú)立管理，可以將緩存管理裝置中設(shè)置干凈頁(yè)管理單元和臟 頁(yè)管理單元。其中，在本發(fā)明實(shí)施例中，列表這一名稱(chēng)是對(duì)應(yīng)于本發(fā)明實(shí)施例所處【技術(shù)領(lǐng)域】 內(nèi)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)中l(wèi)ist —詞的中文解釋。列表list的實(shí)現(xiàn)形式是多樣的,可以由linkedlist 或者array等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不進(jìn)行限制。[0038]進(jìn)ー步的，在實(shí)現(xiàn)基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存系統(tǒng)的過(guò)程中，需要進(jìn)行預(yù)先設(shè)置，以保證該緩存系統(tǒng)的正常運(yùn)行，這些設(shè)置具體包括:
[0039]干凈頁(yè)子池與臟頁(yè)子池的容量之和不超過(guò)緩存的物理容量。干凈頁(yè)子池的容量與干凈頁(yè)歷史列表的容量之和不超過(guò)緩存的物理容量。此外，干凈頁(yè)子池的頁(yè)面信息，干凈頁(yè)歷史列表，臟頁(yè)子池的頁(yè)面信息和臟頁(yè)歷史列表四者的容量之和不超過(guò)緩存的物理容量的2倍。干凈頁(yè)歷史列表和臟頁(yè)歷史列表均為L(zhǎng)RlKLeast Recently Used,最近最少使用)列表。干凈頁(yè)子池和臟頁(yè)子池使用獨(dú)立的頁(yè)面替換策略，如LRU，LFU (least frequentlyused，最不經(jīng)常使用頁(yè)置換算法)等，其頁(yè)面信息的格式和維護(hù)與其選擇的頁(yè)面替換策略相匹配。當(dāng)然，上述設(shè)置僅僅是實(shí)現(xiàn)基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存系統(tǒng)的一種設(shè)置方法，具體的設(shè)置方法可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，并不局限于此。
[0040]在上述基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存系統(tǒng)中，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存管理方法，如圖2所示，具體包括:
[0041]101、當(dāng)確定待訪問(wèn)頁(yè)面不在干凈頁(yè)子池，并且也不在臟頁(yè)子池時(shí)，緩存管理裝置判斷所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和與緩存容量之間的大小關(guān)系。
[0042]102、當(dāng)所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和大于或者等于所述緩存容量吋，所述緩存管理裝置判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息是否在干凈頁(yè)歷史列表或者在臟頁(yè)歷史列表中。
[0043]其中，所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息可以設(shè)置為I D編號(hào)等具有標(biāo)識(shí)功能的信息，本發(fā)明實(shí)施例在此不 列舉。
[0044]103、當(dāng)確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在干凈頁(yè)歷史列表中時(shí)，所述緩存管理裝置將干凈子池容量閾值增加ー個(gè)第一調(diào)整值。
[0045]其中，所述第一調(diào)整值可以設(shè)置為讀操作延時(shí)除以寫(xiě)操作延時(shí)得到的商值與I之間的較大值。并且，所述干凈頁(yè)子池容量閾值經(jīng)過(guò)調(diào)整后不能超過(guò)緩存容量。
[0046]其中，讀操作延時(shí)和寫(xiě)操作延時(shí)針對(duì)于同一個(gè)非易失性存儲(chǔ)設(shè)備是固定不變的，而對(duì)于不同的非易失性存儲(chǔ)設(shè)備可能存在不同。
[0047]104、當(dāng)所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在臟頁(yè)歷史列表中時(shí)，所述緩存管理裝置將所述干凈子池容量閾值減少ー個(gè)第二調(diào)整值。
[0048]其中，所述第二調(diào)整值可以設(shè)置為寫(xiě)操作延時(shí)除以讀操作延時(shí)得到的商值與I之間的較大值。并且，所述臟頁(yè)子池容量閾值經(jīng)過(guò)調(diào)整后不能超過(guò)緩存容量。
[0049]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存調(diào)整方法，通過(guò)在干凈子池容量超過(guò)容量閾值時(shí)，依據(jù)寫(xiě)操作延時(shí)和讀操作延時(shí)對(duì)干凈子池的容量進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了對(duì)干凈子池和臟頁(yè)子池容量的控制。由于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫(xiě)不對(duì)稱(chēng)特性，使得在對(duì)干凈子池和臟頁(yè)子池容量的控制時(shí)，可以?xún)?yōu)先加大臟頁(yè)子池的容量，從而避免臟頁(yè)頻繁替換，提高存儲(chǔ)設(shè)備工作壽命。并且，調(diào)整值的計(jì)算方法簡(jiǎn)單，相關(guān)參數(shù)獲取容易，降低實(shí)現(xiàn)成本，提聞執(zhí)行效率。
[0050]實(shí)施例2
[0051]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存調(diào)整方法，也可以應(yīng)用于如圖1所示的基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存系統(tǒng)中，并且對(duì)該緩存系統(tǒng)的設(shè)置方法也可以與實(shí)施例I中相同，如圖2所示,該方法具體包括:[0052]201、當(dāng)確定待訪問(wèn)頁(yè)面不在干凈頁(yè)子池，并且也不在臟頁(yè)子池時(shí)，緩存管理裝置 判斷所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和與緩存容量之間的大小關(guān)系。當(dāng)所述干凈頁(yè) 子池與所述臟頁(yè)子池容量之和大于或者等于所述緩存容量時(shí)，執(zhí)行步驟202 ;當(dāng)所述干凈 頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和小于所述緩存容量時(shí)，則執(zhí)行步驟209。
[0053]202、所述緩存管理裝置從所述干凈頁(yè)子池和臟頁(yè)子池中選取一個(gè)用于選擇待替 換頁(yè)面的子池。
[0054]其中，所述步驟202的實(shí)現(xiàn)方法具體如下，如圖3所示，包括:
[0055]2011、所述緩存管理裝置判斷所述干凈頁(yè)子池容量與所述干凈子池容量閾值之間 的大小關(guān)系。當(dāng)所述干凈頁(yè)子池容量大于所述干凈子池容量閾值時(shí)，則執(zhí)行步驟2022 ;當(dāng) 所述干凈頁(yè)子池容量小于所述干凈子池容量閾值時(shí)，則執(zhí)行步驟2023 ;當(dāng)所述干凈頁(yè)子池 容量等于所述干凈子池容量閾值時(shí)，則執(zhí)行步驟2024。
[0056]2022、所述緩存管理裝置選取干凈頁(yè)子池作為用于選擇待替換頁(yè)面的子池。
[0057]2023、所述緩存管理裝置選取臟頁(yè)子池作為用于選擇待替換頁(yè)面的子池。
[0058]2024、所述緩存管理裝置判斷如下條件是否成立，所述條件為所述待訪問(wèn)頁(yè)面在 所述干凈頁(yè)歷史列表中并且臟頁(yè)子池容量大于O。若所述條件成立，則執(zhí)行所述步驟2022 ； 否則執(zhí)行所述步驟2023。
[0059]203、根據(jù)選取到的子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略，所述緩存管理裝置從所述選取到的 子池中選取一個(gè)待替換頁(yè)面。
[0060]其中，干凈頁(yè)子池和臟頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略可以為L(zhǎng)RU、ACR等，并且干凈 頁(yè)子池和臟頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略可以設(shè)置為相同的，也可以設(shè)置為不同的，本發(fā)明 在此不進(jìn)行限制。
[0061]需要說(shuō)明的是，根據(jù)設(shè)置好的頁(yè)面替換策略選擇待替換頁(yè)面的實(shí)現(xiàn)方法為本領(lǐng)域 技術(shù)人員公知的技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例在此不進(jìn)行限制。
[0062]204、所述緩存管理裝置維護(hù)所述選取到的子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息。
[0063]需要說(shuō)明的是，所述頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息根據(jù)頁(yè)面替換策略的不同而不 同。維護(hù)頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例在此 不詳細(xì)描述。
[0064]205、所述緩存管理裝置將所述待替換頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息遷移到所述選取到的子池 對(duì)應(yīng)的歷史列表的最近使用位置。
[0065]其中，所述步驟205具體實(shí)現(xiàn)方法如下，包括:
[0066]當(dāng)選取到的子池為干凈頁(yè)子池時(shí)，所述緩存管理裝置將所述待替換頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信 息遷移到干凈頁(yè)歷史列表的最近使用位置。
[0067]當(dāng)選取到的子池為臟頁(yè)子池時(shí)，所述緩存管理裝置將所述待替換頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息 遷移到臟頁(yè)歷史列表的最近使用位置。
[0068]206、所述緩存管理裝置判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息是否在干凈頁(yè)歷史列表 或者在臟頁(yè)歷史列表中。當(dāng)確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在干凈頁(yè)歷史列表中時(shí)，則執(zhí) 行步驟207 ;當(dāng)所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在臟頁(yè)歷史列表中時(shí)，則執(zhí)行步驟208。
[0069]207、所述緩存管理裝置將干凈子池容量閾值增加一個(gè)第一調(diào)整值，所述第一調(diào)整值為讀操作延時(shí)除以寫(xiě)操作延時(shí)得到的商值與I之間的較大值，并執(zhí)行步驟210。
[0070]208、所述緩存管理裝置將所述干凈子池容量閾值減少ー個(gè)第二調(diào)整值，所述第二調(diào)整值為寫(xiě)操作延時(shí)除以讀操作延時(shí)得到的商值與I之間的較大值，并執(zhí)行步驟210。
[0071]209、所述緩存管理裝置從所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中讀取所述待訪問(wèn)頁(yè)面，并執(zhí)行步驟210。
[0072]210、所述緩存管理裝置判斷當(dāng)前請(qǐng)求所述待訪問(wèn)頁(yè)面的操作對(duì)應(yīng)的操作類(lèi)型。當(dāng)確定所述操作類(lèi)型為讀操作吋，則執(zhí)行步驟211 ;當(dāng)確定所述操作類(lèi)型為寫(xiě)操作吋，則執(zhí)行步驟215。
[0073]211、所述緩存管理裝置將所述待訪問(wèn)頁(yè)面讀取到所述干凈頁(yè)子池中，并維護(hù)所述干凈頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息。
[0074]212、所述緩存管理裝置判斷干凈頁(yè)子池容量與干凈頁(yè)歷史列表容量之和是否大于所述緩存容量。若確定所述干凈頁(yè)子池容量與所述干凈頁(yè)歷史列表容量之和大于所述緩存容量，則執(zhí)行步驟213 ;若確定所述干凈頁(yè)子池容量與所述干凈頁(yè)歷史列表容量之和小于或者等于所述緩存容量，則執(zhí)行步驟214。
[0075]213、所述緩存管理裝置移除干凈頁(yè)歷史列表的最近最少使用位置的頁(yè)面標(biāo)識(shí)信息，并結(jié)束緩存管理流程。
[0076]214、所述緩存管理裝置保持干凈頁(yè)歷史列表不變，并結(jié)束緩存管理流程。
[0077]215、所述緩存管理裝置將所述待訪問(wèn)頁(yè)面讀取到所述臟頁(yè)子池中，并維護(hù)所述臟頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息。
[0078]216、所述緩存管理裝置判斷干凈頁(yè)子池容量、臟頁(yè)子池容量、干凈頁(yè)歷史列表容量以及臟頁(yè)歷史列表容量之和是否大于所述緩存容量的兩倍。若確定干凈頁(yè)子池容量、臟頁(yè)子池容量、干凈頁(yè)歷史列表容量以及臟頁(yè)歷史列表容量之和大于所述緩存容量的兩倍，則執(zhí)行步驟217 ;若確定干凈頁(yè)子池容量、臟頁(yè)子池容量、干凈頁(yè)歷史列表容量以及臟頁(yè)歷史列表容量之和小于或者等于所述緩存容量的兩倍，則執(zhí)行步驟218。
[0079]217、所述緩存管理裝置移除臟頁(yè)歷史列表的最近最少使用位置的頁(yè)面標(biāo)識(shí)信息，并結(jié)束緩存管理流程。
[0080]218、所述緩存管理裝置保持臟頁(yè)歷史列表不變，并結(jié)束緩存管理流程。
[0081]在本實(shí)施例中，通過(guò)在干凈子池容量超過(guò)容量閾值時(shí)，依據(jù)寫(xiě)操作延時(shí)和讀操作延時(shí)對(duì)干凈子池的容量進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了對(duì)干凈子池和臟頁(yè)子池容量的控制。由于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫(xiě)不對(duì)稱(chēng)特性，使得在對(duì)干凈子池和臟頁(yè)子池容量的控制時(shí)，可以?xún)?yōu)先加大臟頁(yè)子池的容量，從而避免臟頁(yè)頻繁替換，提高存儲(chǔ)設(shè)備工作壽命。
[0082]并且，只需要根據(jù)寫(xiě)操作延時(shí)和讀操作延時(shí)對(duì)干凈子池的容量進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整值的計(jì)算方法簡(jiǎn)單，相關(guān)參數(shù)獲取容易，降低實(shí)現(xiàn)成本，提高執(zhí)行效率。
[0083]而且，對(duì)歷史列表的容量大小也進(jìn)行控制，降低了緩存管理裝置需要管理的信息，保證緩存管理裝置工作性能。
[0084]需要說(shuō)明的是，在處理器請(qǐng)求訪問(wèn)頁(yè)面的過(guò)程可分為兩個(gè)部分流程，其中ー個(gè)部分流程為當(dāng)待訪問(wèn)頁(yè)面在緩存中時(shí)，直接從緩存中讀取待訪問(wèn)頁(yè)面；另一部分流程為當(dāng)待訪問(wèn)頁(yè)面不在緩存中吋，需要進(jìn)行頁(yè)面缺失流程。上述步驟201至步驟218屬于頁(yè)面缺失流程。[0085]進(jìn)一步的，處理器請(qǐng)求訪問(wèn)頁(yè)面的過(guò)程對(duì)應(yīng)的緩存管理流程如圖4所示，具體包 括:
[0086]301、所述緩存管理裝置判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面是否在干凈頁(yè)子池中。若確定所述待 訪問(wèn)頁(yè)面在干凈頁(yè)子池中，則執(zhí)行步驟302 ;否則執(zhí)行步驟305。
[0087]302、所述緩存管理裝置判斷當(dāng)前請(qǐng)求所述待訪問(wèn)頁(yè)面的操作對(duì)應(yīng)的操作類(lèi)型。當(dāng) 確定所述操作類(lèi)型為讀操作時(shí)，則執(zhí)行步驟303 ;當(dāng)確定所述操作類(lèi)型為寫(xiě)操作時(shí)，則執(zhí)行 步驟304。
[0088]303、所述緩存管理裝置維護(hù)所述干凈頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信
肩、O
[0089]304、所述緩存管理裝置將所述待訪問(wèn)頁(yè)面遷移到臟頁(yè)子池中，并維護(hù)所述干凈頁(yè) 子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息以及所述臟頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所 需的信息，并結(jié)束緩存管理流程。
[0090]305、所述緩存管理裝置判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面是否在臟頁(yè)子池中。若確定所述待訪 問(wèn)頁(yè)面在臟頁(yè)子池中，則執(zhí)行步驟306 ;否則執(zhí)行步驟307。
[0091]306、所述緩存管理裝置維護(hù)所述臟頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息， 并結(jié)束緩存管理流程。
[0092]307、進(jìn)入待訪問(wèn)頁(yè)面缺失流程，即所述步驟201至步驟218，以使得所述緩存管理 裝置將所述待訪問(wèn)頁(yè)面讀取到緩存中，并結(jié)束緩存管理流程。
[0093]在本實(shí)施例中，步驟301至步驟307實(shí)現(xiàn)了處理器請(qǐng)求訪問(wèn)頁(yè)面的過(guò)程對(duì)應(yīng)的緩
存管理流程。
[0094]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存管理方法，通過(guò)在干凈子池容 量超過(guò)容量閾值時(shí)，依據(jù)寫(xiě)操作延時(shí)和讀操作延時(shí)對(duì)干凈子池的容量進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了對(duì) 干凈子池和臟頁(yè)子池容量的控制。由于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫(xiě)不對(duì)稱(chēng)特性，使得在對(duì)干 凈子池和臟頁(yè)子池容量的控制時(shí)，可以?xún)?yōu)先加大臟頁(yè)子池的容量，從而避免臟頁(yè)頻繁替換， 提高存儲(chǔ)設(shè)備工作壽命。
[0095]并且，只需要根據(jù)寫(xiě)操作延時(shí)和讀操作延時(shí)對(duì)干凈子池的容量進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整值 的計(jì)算方法簡(jiǎn)單，相關(guān)參數(shù)獲取容易，降低實(shí)現(xiàn)成本，提高執(zhí)行效率。
[0096]而且，對(duì)歷史列表的容量大小也進(jìn)行控制，降低了緩存管理裝置需要管理的信息， 保證緩存管理裝置工作性能。
[0097]實(shí)施例3
[0098]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存管理裝置，如圖6所示，該裝 置包括:判斷單元41、調(diào)整單元42。
[0099]判斷單元41，用于在確定待訪問(wèn)頁(yè)面不在干凈頁(yè)子池，并且也不在臟頁(yè)子池時(shí)，判 斷所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和與緩存容量之間的大小關(guān)系。
[0100]所述判斷單元41，還用于在確定所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和大于或 者等于所述緩存容量時(shí)，判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息是否在干凈頁(yè)歷史列表或者在臟 頁(yè)歷史列表中。
[0101]調(diào)整單元42，用于在所述判斷單元41確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在干凈頁(yè) 歷史列表中時(shí)，將干凈子池容量閾值增加一個(gè)第一調(diào)整值，所述第一調(diào)整值為讀操作延時(shí)除以寫(xiě)操作延時(shí)得到的商值與I之間的較大值。
[0102]所述調(diào)整単元42，還用于在所述判斷単元41確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在臟頁(yè)歷史列表中時(shí)，將所述干凈子池容量閾值減少ー個(gè)第二調(diào)整值，所述第二調(diào)整值為寫(xiě)操作延時(shí)除以讀操作延時(shí)得到的商值與I之間的較大值。
[0103]可選的是，如圖7所示，該裝置還包括:選取單元43、維護(hù)單元44、遷移單元45。
[0104]選取單元43，用于在所述判斷単元41確定所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和大于或者等于所述緩存容量，從所述干凈頁(yè)子池和臟頁(yè)子池中選取ー個(gè)用于選擇待替換頁(yè)面的子池；
[0105]所述選取単元43，用于根據(jù)選取到的子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略，從所述選取到的子池中選取ー個(gè)待替換頁(yè)面；
[0106]維護(hù)單元44，用于維護(hù)所述選取単元44選取到的子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息；
[0107]遷移單元45，用于將所述待替換頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息遷移到所述選取到的子池對(duì)應(yīng)的歷史列表的最近使用位置。
[0108]可選的是，如圖8所示，所述選取単元43還包括:判斷模塊431、子池選取模塊432。
[0109]判斷模塊431，用于判斷所述干凈頁(yè)子池容量與所述干凈子池容量閾值之間的大小關(guān)系。
[0110]子池選取模塊432，用于在所述判斷模塊431確定所述干凈頁(yè)子池容量大于所述干凈子池容量閾值時(shí)，選取干凈頁(yè)子`池作為用于選擇待替換頁(yè)面的子池。
[0111]所述選取模塊432，用于在所述判斷模塊431確定所述干凈頁(yè)子池容量小于所述干凈子池容量閾值時(shí)，選取臟頁(yè)子池作為用于選擇待替換頁(yè)面的子池。
[0112]所述判斷模塊431，用于在所述干凈頁(yè)子池容量等于所述干凈子池容量閾值時(shí)，判斷如下條件是否成立，所述條件為所述待訪問(wèn)頁(yè)面在所述干凈頁(yè)歷史列表中并且臟頁(yè)子池容量大于O。
[0113]所述子池選取模塊432，用于在所述判斷模塊431確定所述條件成立時(shí)，選取臟頁(yè)子池作為用于選擇待替換頁(yè)面的子池。
[0114]所述子池選取模塊432，用于在所述判斷模塊431確定所述條件不成立時(shí)，選取干凈頁(yè)子池作為用于選擇待替換頁(yè)面的子池。
[0115]可選的是，如圖9所示,該裝置還包括:讀取單元46。
[0116]讀取單元46，用于在所述判斷単元41確定所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和小于所述緩存容量吋，從所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中讀取所述待訪問(wèn)頁(yè)面。
[0117]可選的是，所述判斷単元41，還用于判斷當(dāng)前請(qǐng)求所述待訪問(wèn)頁(yè)面的操作對(duì)應(yīng)的操作類(lèi)型。
[0118]所述讀取単元46，用于在所述判斷単元41確定所述操作類(lèi)型為讀操作吋，將所述待訪問(wèn)頁(yè)面讀取到所述干凈頁(yè)子池中。
[0119]所述維護(hù)単元44，用于維護(hù)所述干凈頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信
o
[0120]所述讀取単元46，用于所述判斷単元確定操作類(lèi)型為寫(xiě)操作吋，將所述待訪問(wèn)頁(yè)面讀到所述臟頁(yè)子池中。
[0121]所述維護(hù)單元，用于維護(hù)所述臟頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息。
[0122]可選的是，如圖10所示，該裝置還包括:第一移除單元47。
[0123]所述判斷單元41，用于判斷干凈頁(yè)子池容量與干凈頁(yè)歷史列表容量之和是否大于 所述緩存容量。
[0124]第一移除單元47，用于在所述判斷單元41確定所述干凈頁(yè)子池容量與所述干凈 頁(yè)歷史列表容量之和大于所述緩存容量時(shí)，移除干凈頁(yè)歷史列表的最近最少使用位置的頁(yè) 面標(biāo)識(shí)信息。
[0125]所述第一移除單元47，還用于在所述判斷單元41確定所述干凈頁(yè)子池容量與所 述干凈頁(yè)歷史列表容量之和小于或者等于所述緩存容量時(shí)，保持干凈頁(yè)歷史列表不變。
[0126]可選的是，如圖11所示，該裝置還包括:第二移除單元48。
[0127]所述判斷單元41，用于判斷干凈頁(yè)子池容量、臟頁(yè)子池容量、干凈頁(yè)歷史列表容量 以及臟頁(yè)歷史列表容量之和是否大于所述緩存容量的兩倍。
[0128]第二移除單元48，用于在所述判斷單元41確定干凈頁(yè)子池容量、臟頁(yè)子池容量、 干凈頁(yè)歷史列表容量以及臟頁(yè)歷史列表容量之和大于所述緩存容量的兩倍時(shí)，移除臟頁(yè)歷 史列表的最近最少使用位置的頁(yè)面標(biāo)識(shí)信息。
[0129]所述第二移除單元48，用于在所述判斷單元41確定干凈頁(yè)子池容量、臟頁(yè)子池 容量、干凈頁(yè)歷史列表容量以及臟頁(yè)歷史列表容量之和小于或者等于所述緩存容量的兩倍 時(shí)，保持臟頁(yè)歷史列表不變。
[0130]可選的是，所述判斷單元41，用于判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面是否在干凈頁(yè)子池中；
[0131]所述判斷單元41，還用于在確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面不在干凈頁(yè)子池中時(shí)，判斷所述 待訪問(wèn)頁(yè)面是否在臟頁(yè)子池中；
[0132]所述維護(hù)單元44，用于在所述判斷單元41確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面在臟頁(yè)子池中時(shí)， 則維護(hù)所述臟頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息；
[0133]所述判斷單元41，用于在確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面不在臟頁(yè)子池中時(shí)，判斷所述干凈 頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和與緩存容量之間的大小關(guān)系。
[0134]可選的是，所述判斷單元41，還用于在確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面在干凈頁(yè)子池中時(shí)，獲 取當(dāng)前請(qǐng)求所述待訪問(wèn)頁(yè)面的操作對(duì)應(yīng)的操作類(lèi)型。
[0135]所述維護(hù)單元44，還用于在判斷單元41確定所述操作類(lèi)型為讀操作時(shí)，維護(hù)所述 干凈頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息。
[0136]所述遷移單元45，用于在所述判斷單元41確定所述操作類(lèi)型為寫(xiě)操作時(shí)，將所述 待訪問(wèn)頁(yè)面遷移到臟頁(yè)子池中。
[0137]所述維護(hù)單元44，還用于維護(hù)所述干凈頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信 息以及所述臟頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息。
[0138]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存管理裝置，通過(guò)在干凈子池容 量超過(guò)容量閾值時(shí)，依據(jù)寫(xiě)操作延時(shí)和讀操作延時(shí)對(duì)干凈子池的容量進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了對(duì) 干凈子池和臟頁(yè)子池容量的控制。由于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫(xiě)不對(duì)稱(chēng)特性，使得在對(duì)干 凈子池和臟頁(yè)子池容量的控制時(shí)，可以?xún)?yōu)先加大臟頁(yè)子池的容量，從而避免臟頁(yè)頻繁替換， 提高存儲(chǔ)設(shè)備工作壽命。[0139]并且，只需要根據(jù)寫(xiě)操作延時(shí)和讀操作延時(shí)對(duì)干凈子池的容量進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整值的計(jì)算方法簡(jiǎn)單，相關(guān)參數(shù)獲取容易，降低實(shí)現(xiàn)成本，提高執(zhí)行效率。
[0140]而且，對(duì)歷史列表的容量大小也進(jìn)行控制，降低了緩存管理裝置需要管理的信息，保證緩存管理裝置工作性能。
[0141]通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過(guò)硬件，但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中，如計(jì)算機(jī)的軟盤(pán)，硬盤(pán)或光盤(pán)等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。
[0142]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存管理方法，其特征在于，應(yīng)用于基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存系統(tǒng)，所述緩存系統(tǒng)包括:緩存、非易失性存儲(chǔ)設(shè)備以及緩存管理裝置；所述緩存用于保存從所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中讀取的頁(yè)面數(shù)據(jù)以及準(zhǔn)備寫(xiě)入所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中的頁(yè)面數(shù)據(jù)，包括干凈頁(yè)子池和臟頁(yè)子池；所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備用于保存所有頁(yè)面數(shù)據(jù)；所述緩存管理裝置使用以下信息管理所述緩存，所述信息包括干凈子池容量閾值、干凈頁(yè)子池的頁(yè)面信息，干凈頁(yè)歷史列表，臟頁(yè)子池的頁(yè)面信息和臟頁(yè)歷史列表，其中，所述頁(yè)面信息包括子池容量，所述干凈頁(yè)歷史列表用于存儲(chǔ)最近被替換出緩存的歷史干凈頁(yè)的標(biāo)識(shí)信息，所述臟頁(yè)歷史列表用于存儲(chǔ)最近被替換出緩存的歷史臟頁(yè)的標(biāo)識(shí)信息； 該方法包括: 當(dāng)確定待訪問(wèn)頁(yè)面不在干凈頁(yè)子池，并且也不在臟頁(yè)子池時(shí)，判斷所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和與緩存容量之間的大小關(guān)系； 當(dāng)所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和大于或者等于所述緩存容量時(shí)，判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息是否在干凈頁(yè)歷史列表或者在臟頁(yè)歷史列表中； 當(dāng)確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在干凈頁(yè)歷史列表中吋，將干凈子池容量閾值增加ー個(gè)第一調(diào)整值； 當(dāng)所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在臟頁(yè)歷史列表中時(shí)，將所述干凈子池容量閾值減少一個(gè)第二調(diào)整值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息是否在干凈頁(yè)歷史列表或者在臟頁(yè)歷史列表中之前，還包括: 從所述干凈頁(yè)子池和臟頁(yè)子池中選取ー個(gè)用于選擇待替換頁(yè)面的子池；` 根據(jù)選取到的子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略，從所述選取到的子池中選取ー個(gè)待替換頁(yè)面； 維護(hù)所述選取到的子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息； 將所述待替換頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息遷移到所述選取到的子池對(duì)應(yīng)的歷史列表的最近使用位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在干，所述從所述干凈頁(yè)子池和臟頁(yè)子池中選取一個(gè)用于選擇待替換頁(yè)面的子池具體包括: 判斷所述干凈頁(yè)子池容量與所述干凈子池容量閾值之間的大小關(guān)系； 當(dāng)所述干凈頁(yè)子池容量大于所述干凈子池容量閾值時(shí)，選取干凈頁(yè)子池作為用于選擇待替換頁(yè)面的子池； 當(dāng)所述干凈頁(yè)子池容量小于所述干凈子池容量閾值時(shí)，選取臟頁(yè)子池作為用于選擇待替換頁(yè)面的子池； 當(dāng)所述干凈頁(yè)子池容量等于所述干凈子池容量閾值時(shí)，判斷如下條件是否成立，所述條件為所述待訪問(wèn)頁(yè)面在所述干凈頁(yè)歷史列表中并且臟頁(yè)子池容量大于O ; 若所述條件成立，則選取臟頁(yè)子池作為用于選擇待替換頁(yè)面的子池； 若所述條件不成立，則選取干凈頁(yè)子池作為用于選擇待替換頁(yè)面的子池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括: 當(dāng)所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和小于所述緩存容量時(shí)，所述從所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中讀取所述待訪問(wèn)頁(yè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在將干凈子池容量閾值增加一個(gè)第一調(diào)整值之后，或者在將所述干凈子池容量閾值減少一個(gè)第二調(diào)整值之后，還包括:判斷當(dāng)前請(qǐng)求所述待訪問(wèn)頁(yè)面的操作對(duì)應(yīng)的操作類(lèi)型；當(dāng)確定所述操作類(lèi)型為讀操作時(shí)，將所述待訪問(wèn)頁(yè)面讀取到所述干凈頁(yè)子池中，并維護(hù)所述干凈頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息；當(dāng)確定所述操作類(lèi)型為寫(xiě)操作時(shí)，將所述待訪問(wèn)頁(yè)面讀取到所述臟頁(yè)子池中，并維護(hù)所述臟頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述維護(hù)所述干凈頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息之后，還包括:判斷干凈頁(yè)子池容量與干凈頁(yè)歷史列表容量之和是否大于所述緩存容量；若確定所述干凈頁(yè)子池容量與所述干凈頁(yè)歷史列表容量之和大于所述緩存容量，則移除干凈頁(yè)歷史列表的最近最少使用位置的頁(yè)面標(biāo)識(shí)信息；若確定所述干凈頁(yè)子池容量與所述干凈頁(yè)歷史列表容量之和小于或者等于所述緩存容量，則保持干凈頁(yè)歷史列表不變。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述維護(hù)所述臟頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息之后，還包括:判斷干凈頁(yè)子池容量、臟頁(yè)子池容量、干凈頁(yè)歷史列表容量以及臟頁(yè)歷史列表容量之和是否大于所述緩存容量的兩倍；若確定干凈頁(yè)子池容量、臟頁(yè)子池容量、干凈頁(yè)歷史列表容量以及臟頁(yè)歷史列表容量之和大于所述緩存容量的兩倍，則移除臟頁(yè)歷史列表的最近最少使用位置的頁(yè)面標(biāo)識(shí)信若確定干凈頁(yè)子池容量、臟頁(yè) 子池容量、干凈頁(yè)歷史列表容量以及臟頁(yè)歷史列表容量之和小于或者等于所述緩存容量的兩倍，則保持臟頁(yè)歷史列表不變。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，在所述判斷所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和與緩存容量之間的大小關(guān)系之前，還包括:判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面是否在干凈頁(yè)子池中；若確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面不在干凈頁(yè)子池中，則判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面是否在臟頁(yè)子池中；若確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面在臟頁(yè)子池中，則維護(hù)所述臟頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的息；若確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面不在臟頁(yè)子池中，則執(zhí)行所述判斷所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和與緩存容量之間的大小關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括:若確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面在干凈頁(yè)子池中，則判斷當(dāng)前請(qǐng)求所述待訪問(wèn)頁(yè)面的操作對(duì)應(yīng)的操作類(lèi)型；當(dāng)確定所述操作類(lèi)型為讀操作時(shí)，維護(hù)所述干凈頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息；當(dāng)確定所述操作類(lèi)型為寫(xiě)操作時(shí)，將所述待訪問(wèn)頁(yè)面遷移到臟頁(yè)子池中，并維護(hù)所述干凈頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息以及所述臟頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息。
10.一種非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存管理裝置，其特征在于，應(yīng)用于基于非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的緩存系統(tǒng)，所述緩存系統(tǒng)包括:緩存、非易失性存儲(chǔ)設(shè)備以及緩存管理裝置；所述緩存用于保存從所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中讀取的頁(yè)面數(shù)據(jù)以及準(zhǔn)備寫(xiě)入所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中的頁(yè)面數(shù)據(jù)，包括干凈頁(yè)子池和臟頁(yè)子池；所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備用于保存所有頁(yè)面數(shù)據(jù)；所述緩存管理裝置使用以下信息管理所述緩存，所述信息包括干凈子池容量閾值、干凈頁(yè)子池的頁(yè)面信息，干凈頁(yè)歷史列表，臟頁(yè)子池的頁(yè)面信息和臟頁(yè)歷史列表，其中，所述頁(yè)面信息包括子池容量，所述干凈頁(yè)歷史列表用于存儲(chǔ)最近被替換出緩存的歷史干凈頁(yè)的標(biāo)識(shí)信息，所述臟頁(yè)歷史列表用于存儲(chǔ)最近被替換出緩存的歷史臟頁(yè)的標(biāo)識(shí)信息； 該裝置包括: 判斷単元，用于在確定待訪問(wèn)頁(yè)面不在干凈頁(yè)子池，并且也不在臟頁(yè)子池時(shí)，判斷所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和與緩存容量之間的大小關(guān)系； 所述判斷単元，還用于在確定所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和大于或者等于所述緩存容量時(shí)，判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息是否在干凈頁(yè)歷史列表或者在臟頁(yè)歷史列表中； 調(diào)整單元，用于在所述判斷單元確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在干凈頁(yè)歷史列表中吋，將干凈子池容量閾值增加ー個(gè)第一調(diào)整值；在所述判斷單元確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息在臟頁(yè)歷史列表中時(shí)，將所述干凈子池容量閾值減少ー個(gè)第二調(diào)整值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括: 選取單元，用于在所述判斷單元確定所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和大于或者等于所述緩存容量，從所述干凈頁(yè)子池和臟頁(yè)子池中選取ー個(gè)用于選擇待替換頁(yè)面的子池；還用于根據(jù)選取到的子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略，從所述選取到的子池中選取ー個(gè)待替換頁(yè)面；` 維護(hù)單元，用于維護(hù)所述選取單元選取到的子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息； 遷移單元，用于將所述待替換頁(yè)面的標(biāo)識(shí)信息遷移到所述選取到的子池對(duì)應(yīng)的歷史列表的最近使用位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述選取単元具體包括: 判斷模塊，用于判斷所述干凈頁(yè)子池容量與所述干凈子池容量閾值之間的大小關(guān)系；還用于在所述干凈頁(yè)子池容量等于所述干凈子池容量閾值時(shí)，判斷如下條件是否成立，所述條件為所述待訪問(wèn)頁(yè)面在所述干凈頁(yè)歷史列表中并且臟頁(yè)子池容量大于0 ; 子池選取模塊，用于在所述判斷模塊確定所述干凈頁(yè)子池容量大于所述干凈子池容量閾值時(shí)，選取干凈頁(yè)子池作為用于選擇待替換頁(yè)面的子池；還用于在所述判斷模塊確定所述干凈頁(yè)子池容量小于所述干凈子池容量閾值時(shí)，選取臟頁(yè)子池作為用于選擇待替換頁(yè)面的子池；還用于在所述判斷模塊確定所述條件成立時(shí)，選取臟頁(yè)子池作為用于選擇待替換頁(yè)面的子池；還用于在所述判斷模塊確定所述條件不成立時(shí)，選取干凈頁(yè)子池作為用于選擇待替換頁(yè)面的子池。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括: 讀取單元，用于在所述判斷單元確定所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和小于所述緩存容量時(shí)，從所述非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中讀取所述待訪問(wèn)頁(yè)面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述判斷單元，還用于判斷當(dāng)前請(qǐng)求所述待訪問(wèn)頁(yè)面的操作對(duì)應(yīng)的操作類(lèi)型；所述讀取單元，還用于在所述判斷單元確定所述操作類(lèi)型為讀操作時(shí)，將所述待訪問(wèn)頁(yè)面讀取到所述干凈頁(yè)子池中；還用于所述判斷單元確定操作類(lèi)型為寫(xiě)操作時(shí)，將所述待訪問(wèn)頁(yè)面讀到所述臟頁(yè)子池中；所述維護(hù)單元，還用于維護(hù)所述干凈頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息；維護(hù)所述臟頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括:所述判斷單元，用于判斷干凈頁(yè)子池容量與干凈頁(yè)歷史列表容量之和是否大于所述緩存容量；第一移除單元，用于在所述判斷單元確定所述干凈頁(yè)子池容量與所述干凈頁(yè)歷史列表容量之和大于所述緩存容量時(shí)，移除干凈頁(yè)歷史列表的最近最少使用位置的頁(yè)面標(biāo)識(shí)信息；還用于在所述判斷單元確定所述干凈頁(yè)子池容量與所述干凈頁(yè)歷史列表容量之和小于或者等于所述緩存容量時(shí)，保持干凈頁(yè)歷史列表不變。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括:所述判斷單元，用于判斷干凈頁(yè)子池容量、臟頁(yè)子池容量、干凈頁(yè)歷史列表容量以及臟頁(yè)歷史列表容量之和是否大于所述緩存容量的兩倍；第二移除單元，用于在所述判斷單元確定干凈頁(yè)子池容量、臟頁(yè)子池容量、干凈頁(yè)歷史列表容量以及臟頁(yè)歷史列表容量之和大于所述緩存容量的兩倍時(shí)，移除臟頁(yè)歷史列表的最近最少使用位置的頁(yè)面標(biāo)識(shí)信息；還用于在所述判斷單元確定干凈頁(yè)子池容量、臟頁(yè)子池容量、干凈頁(yè)歷史列表容量以及臟頁(yè)歷史列表容量之和小于或者等于所述緩存容量的兩倍時(shí)，保持臟頁(yè)歷史列表不變。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝 置，其特征在于，所述判斷單元，用于判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面是否在干凈頁(yè)子池中；還用于在確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面不在干凈頁(yè)子池中時(shí)，判斷所述待訪問(wèn)頁(yè)面是否在臟頁(yè)子池中；還用于在確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面不在臟頁(yè)子池中時(shí)，判斷所述干凈頁(yè)子池與所述臟頁(yè)子池容量之和與緩存容量之間的大小關(guān)系；所述維護(hù)單元，用于在所述判斷單元確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面在臟頁(yè)子池中時(shí)，則維護(hù)所述臟頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述判斷單元，還用于在確定所述待訪問(wèn)頁(yè)面在干凈頁(yè)子池中時(shí)，判斷當(dāng)前請(qǐng)求所述待訪問(wèn)頁(yè)面的操作對(duì)應(yīng)的操作類(lèi)型；所述維護(hù)單元，還用于在判斷單元確定所述操作類(lèi)型為讀操作時(shí)，維護(hù)所述干凈頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息；還用于維護(hù)所述干凈頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息以及所述臟頁(yè)子池對(duì)應(yīng)的頁(yè)面替換策略當(dāng)前所需的信息；所述遷移單元，用于在所述判斷單元確定所述操作類(lèi)型為寫(xiě)操作時(shí)，將所述待訪問(wèn)頁(yè)面遷移到臟頁(yè)子池中。
【文檔編號(hào)】G06F12/12GK103514110SQ201210205360
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月20日
【發(fā)明者】朱俊華 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司