[发明专利]硬件管理的压缩的高速缓存

说明书

用于以硬件实施用于压缩的高速缓存的控制结构的计算元件、系统和方法。实施例提供第一引擎，配置为从可用页的池分配和解除分配虚拟存储器页和物理存储器页以存储接收的数据到压缩的高速缓存，第二引擎，配置为压缩接收的数据和存储压缩的数据。实施例还提供用于嵌入数据到虚拟和物理存储器页以指示页大小、类型和数据压缩。

技术领域

本发明涉及数据存储适配器，并且更具体地，涉及数据存储适配器中写高速缓存的硬件实施。

背景技术

存储适配器和存储子系统通常包括写高速缓存以改善性能。写高速缓存典型地可以使用相对快速的非易失性存储器(例如，使用支持闪存的DRAM)来实施。写高速缓存可以用于减轻写操作的性能代偿，诸如在独立磁盘冗余阵列(“RAID”，诸如RAID 5和RAID 6)的特定配置中要求的密集的奇偶计算。通过将位于写高速缓存的多个主机操作合并到可以通过RAID和盘设备更经济地处理的单个离台操作，写高速缓存也可以改善存储性能。

由于存储器芯片大小的增加以及通过使用压缩技术以压缩写高速缓存的数据内容，写高速缓存的有效大小已经随着时间显著增长。同时，更快的存储设备(诸如固态驱动器(SSD))已经变得越来越流行，这增加了存储适配器所需的总体吞吐量，并且相应地增加计算需求以赶上附接的驱动器。

发明内容

本发明的实施例一般地涉及用于以硬件实施用于压缩的高速缓存的控制结构，从而改进存储系统的性能的控制器和系统。

实施例提供一种用于管理压缩的高速缓存的计算元件，包括：第一硬件引擎，配置为分配第一数目的虚拟存储器页和第一数目的物理存储器页，以便将接收的数据存储到压缩的高速缓存；第二硬件引擎，配置为压缩接收的数据，并且存储压缩的数据，其中所述第一硬件引擎进一步配置为解除分配没有用于存储压缩的数据的一个或多个物理存储器页。

实施例提供一种数据存储系统，包括：主机系统；一个或多个存储设备；以及耦合到所述主机系统和所述一个或多个存储设备的存储适配器，存储适配器包括第一硬件引擎，配置为分配第一数目的虚拟存储器页和第一数目的物理存储器页，以便将接收的数据存储到压缩的高速缓存；第二硬件引擎，配置为压缩接收的数据，并且存储压缩的数据，其中所述第一硬件引擎进一步配置为解除分配没有用于存储压缩的数据的一个或多个物理存储器页。

实施例提供一种用于管理压缩的高速缓存的方法，其中在接收要存储到压缩的高速缓存的数据的大小时，第一硬件引擎分配虚拟存储器页和物理存储器页，压缩接收的数据，并且存储到物理存储器页中，并且第一硬件引擎解除分配没有用于存储压缩的数据的物理存储器页。

附图说明

以使得上述各方面能够被详细理解的方式，可以参照实施例进行上面简要概述的本发明实施例更特定描述，一些实施例在附图中图示。然而，要注意的是附图仅图示本发明的典型实施例，并且因此不应被视为其范围的限制，对于本发明可以允许其他等效的实施例。

图1A是图示根据在此描述的实施例的示例性存储系统的框图。

图1B和1C是图示根据在此描述的实施例的存储系统中的示例性写高速缓存的逻辑结构。

图2是图示根据在此描述的实施例的使用压缩的写高速缓存的存储操作的框图。

图3图示根据在此描述的实施例的使用压缩的写高速缓存的示例操作。

图4是图示根据在此描述的实施例的使用压缩的写高速缓存的解压缩操作的框图。

图5是图示根据在此描述的实施例的使用压缩的写高速缓存的解除分配操作的框图。

具体实施方式