[发明专利]一种通过压缩磁盘板载缓存以提高磁盘性能的方法

权利要求书

1.一种通过压缩磁盘板载缓存以提高磁盘性能的方法，其特征在于：该方法主要是利用磁盘上的控制器部件和缓存部件来增加磁盘上的板载缓存命中率，以减少访问低速磁盘盘片的概率，进而达到提高磁盘性能的目的，其中所述控制器部件用于管理通过缓存部件的数据并动态压缩存放于缓存中的数据，采用压缩机制后的缓存部件将能够存放更多数据，进而提高命中率和降低访问永久性存储介质的概率，磁盘中所有与外界的数据流通和内部的数据存放都由该控制器部件管理，所述缓存部件用于存储已经读取的数据和预取的数据，写请求的数据会暂存于此，且这些数据能够根据实际情况进行选择性被压缩；该方法包括以下步骤：

1)外部请求到来时，控制器部件判断其请求类型，如果为读请求，则执行步骤2)，如果为写请求，则执行步骤5)；

2)如果读请求的数据在缓存中命中，则直接响应请求，如果数据被压缩，则还需要先进行解压缩操作；如果请求不命中，则选择一个缓存段，读磁盘盘片上的数据，并用其覆盖缓存段中数据，然后执行步骤3)操作；

3)磁盘缓存进行预取操作，如果磁盘打开压缩功能，则将预取的数据进行压缩，直到读满一个段，或是新的请求到来；如果关闭了压缩功能，则预取到缓存中的数据不进行压缩；

4)控制器部件默认只压缩磁盘预取的数据，而后根据压缩率是否达到预定值来决定是否关闭压缩，若要使缓存的管理最精简化，则可以只压缩预取的数据，其中，控制器部件默认打开压缩机制，将预取的数据从存储介质中读取出来，压缩它并统计压缩率，如果压缩率达不到预定值，控制器部件将停止所有数据的压缩，等待预定时间后，启动预取操作的压缩，如果压缩率达到预定值，则打开所有数据类型的压缩,如果压缩率优于某个预定值，控制器部件将会启动对其它种类数据的压缩；

5)写请求数据到来时，控制器会选择一个段，将新的数据写入缓存中，等待所需的条件后再将数据回写于磁盘盘片上。

2.根据权利要求1所述的一种通过压缩磁盘板载缓存以提高磁盘性能的方法，其特征在于：在步骤2)中，当一个读请求到来时，控制器部件将会判断所请求的数据是否已经存在于缓存中；如果已经存在于缓存中，即发生一次读命中，则控制器部件可以直接读取缓存中的数据，并反馈给外部请求，此外，如果该数据被压缩，则还需进行解压缩操作；当响应完客户端之后，则磁盘进行一次预取操作。

3.根据权利要求1所述的一种通过压缩磁盘板载缓存以提高磁盘性能的方法，其特征在于：在步骤5)中，对于写请求的处理，控制器部件首先判断所有的缓存段是否可以容纳到来的数据；如果不存在这样的段，则需要选择另外的缓存段来存放新到来的数据；如果此时控制器部件启用了压缩机制，还需要压缩该数据；当数据存放缓存结束后，磁盘可以响应写请求并结束外部总线的交流。