[发明专利]用于管理对复合数据存储设备进行访问的方法和系统

说明书

交叉引用

本申请要求提交于2012年2月16日的临时申请序列号61/599,927的权益，并且该临时申请据此以引用方式并入。本申请还涉及同样提交于 2012年2月16日的共同未决的申请序列号61/599,930，并且该申请据此以引用方式并入。

背景技术

本发明涉及用于在复合非易失性存储器中管理数据存储的方法，该复合非易失性存储器是慢速存储器设备和快速存储器设备的复合体。在复合磁盘系统中，可将大的、慢速且廉价的磁性硬盘驱动器与小的、快速但昂贵的存储设备诸如固态驱动器结合以形成逻辑卷。这可通过固态驱动器 (SSD)来提供快速访问的优点，同时提供磁性硬盘驱动器(HDD)的大容量。用于管理此类复合磁盘的现有技术已使用了诸如最近最少使用的(LRU)算法或时钟算法或由Song Jiang所描述的ClockPro算法。这些现有技术可改善复合磁盘的快速部分与慢速部分之间的数据分配，但是它们往往不是空间高效的，因为它们需要大量的主存储器，诸如大量的DRAM，以便实现这些技术中所使用的数据结构来用于在复合磁盘的两个部分之间分配数据。因此，需要改进的空间高效技术，其不需要同样多的存储器来对复合磁盘的两个或更多个组件之间分配或迁移数据中所使用的数据结构进行存储。

发明内容

在一个实施例中，用于管理对快速非易失性存储设备诸如固态设备和慢速非易失性存储设备诸如磁性硬盘驱动器进行访问的方法可包括：维护第一数据结构，该第一数据结构指示对快速非易失性存储设备诸如SSD设备中的一组单元中的每个单元进行访问的近因；并且还维护第二数据结构，该第二数据结构指示慢速存储设备诸如HDD设备中的单元或块最近是否已被引用(诸如最近已被引用过仅一次的单元或块)。在一个实施例中，第二数据结构可为概率散列表，其为空间高效的并减少所需的存储器开销。概率散列表相对于慢速存储设备中的单元或块最近是否已被引用而言大多数时候均是正确的，但是不能保证总是提供正确的回答。

通过附图以及通过以下具体实施方式，本发明的其他特征将显而易见。

以上概述不包括本发明所有方面的详尽列表。预期本发明包括可根据以上概述的各方面以及以下具体实施方式中所公开的那些的所有合适的组合来实践的所有系统和方法。

附图说明

本发明以举例的方式进行说明，并且不仅限于各个附图的图形，在附图中类似的标号指示类似的元件。

图1示出了数据处理系统的例子，该数据处理系统可与本发明的实施例一起使用。

图2示出了根据本发明的一个实施例的复合非易失性存储器的例子。

图3示出了算法的数据结构的例子，该算法可称为时钟算法。

图4示出了根据本发明的一个实施例的数据结构诸如虚影表(ghost table) 的例子，该数据结构可与本文所述的一种或多种方法一起使用。

图5为流程图，其示出了根据本发明的至少一个实施例的方法。

图6为流程图，其示出了根据本发明的至少一个实施例的方法。

图7为流程图，其示出了根据本发明的一个实施例的方法。

图8示出了布隆过滤器数据结构的例子，该数据结构可与本发明的至少一个实施例一起使用。

图9为流程图，其示出了根据本发明的一个实施例的方法。

图10为流程图，其示出了根据本发明的一个实施例的方法。

具体实施方式

本发明描述了改善复合非易失性数据存储设备的管理的方法。将参考以下讨论的细节来描述本发明的多个实施例和方面，并且附图将对所述多个实施例进行说明。以下说明书和附图对于本发明是示例性的，并且不应被理解为限制本发明。描述了众多的具体细节以提供对本发明的各种实施例的彻底理解。然而，在某些实例中，众所周知或常规的细节并未被描述，以便提供对本发明的实施例的简明论述。

在本说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用是指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性可以被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书中的各个位置出现的短语“在一个实施例中”不一定都是指同一个实施例。在随后的附图中所描绘的过程由包括硬件(例如，电路系统、专用逻辑等等)、软件(如非暂态机器可读存储介质上的指令)或两者的组合的处理逻辑来执行。虽然下文按照某些顺序操作来描述该过程，但应当理解，所描述的某些操作可以不同的顺序被执行。此外，某些操作可并行地执行而并非按顺序执行。