[发明专利]顺序写入流管理

说明书

技术领域

本发明的某些实施例一般地涉及在其中存储用于顺序写入流的写入数据的记忆装置（storage）。

背景技术

计算系统可以具有一个或多个处理器节点，其中每个节点具有由一个或多个中央处理单元、微处理器、微处理器的核心提供的处理资源或虚拟机（VM）的共享处理资源，所述虚拟机（VM）是特定计算系统的仿真。例如，计算系统的处理器节点可以共享诸如记忆装置之类的资源。例如，在被称为块记忆装置的一个类型的记忆装置中，以诸如512字节倍数之类的倍数接受数据。对于共享记忆装置，每个处理器节点可以具有一个或多个存储命令提交队列，以从处理器节点向共享记忆装置提供读取命令、写入命令和其它存储命令。

在一些共享记忆装置设计中，共享记忆装置具有控制器，其接收由各种处理器节点的存储命令提交队列中的每个发出的存储命令，并将存储命令合并在公用未决存储命令队列中以等待由共享记忆装置来执行。为了在处理器节点之间分配对共享记忆装置的访问，块存储控制器可以利用例如诸如“轮询”分配过程之类的访问分配过程。在这样的访问分配过程中，块存储控制器在一个回合中接受来自一个命令提交队列的存储命令并将其置于公用未决存储命令队列，在下一回合中接受来自下一个命令提交队列的存储命令并将其置于公用未决存储命令队列，等等。作为共享记忆装置访问分配过程的结果，由特定处理器节点的特定命令提交队列发出的存储命令可以变得与由相同或其它处理器节点的其它存储命令提交队列发出的存储命令混合。

常常由一个或多个处理器节点共享的块记忆装置的一个示例是固态驱动器（SSD）。SSD是使用集成电路组装件作为持久地存储数据的非易失性记忆装置的数据存储设备。SSD通常没有移动的机械组件，并且这将SSD与传统的机电磁盘区分开来，传统的机电磁盘诸如硬盘驱动器（HDD）或软盘，其包含旋转盘和可移动读/写头。与机电盘相比，SSD通常更耐物理冲击，安静地运行，具有较低的访问时间和较少的等待时间。许多类型的SSD使用基于NAND的闪存单元，其在没有电力的情况下保留数据并且是一个类型的非易失性存储技术。

SSD的块存储控制器可以响应于写入命令而将写入数据写入共享记忆装置中的一个或多个存储带。在存储带内，SSD块存储控制器经常一次对整个存储块进行操作。例如，在对SSD中的存储器单元的块内的存储器单元进行写入之前，整个存储块常常被通常通过一次对存储器单元的块中的存储器单元施加大的电压而一次擦除。然而，在擦除包含要保留的数据的数据块之前，通常读出并保存要保持不变的数据。一旦擦除完成，新数据和保存的数据就都被写入到新擦除的块，或者在某些情况下被写入到先前擦除的块。

因此，为了将新数据写入SSD，用以实现新数据的写入而实际写入的数据的量在许多情况下可能超过新数据的量。此现象有时被称为“写入放大”，并且可能不利地影响SSD性能。

附图说明

在附图中的图中，图示了本公开的实施例，作为示例而非作为限制，在所述附图中相似的参考数字指代类似的元件。

图1描绘了图示根据本公开的实施例的采用顺序写入流管理的计算系统的所选方面的高级框图。

图2描绘了用于对从图1的计算系统的多个提交队列中接收的存储命令进行排队的存储队列的示例。

图3示出了根据本公开的实施例的采用顺序写入流管理的图1的计算系统的写入流管理逻辑的示例的示意图。

图4描绘了根据本公开的实施例的采用顺序写入流管理的图1的计算系统的固态驱动器的存储的存储区域。

图5-6描绘了根据本公开的实施例的用于顺序写入流管理的操作的示例。

图7描绘了由图3的写入流管理逻辑检测到的顺序写入流的示例。

图8描绘了根据本公开的实施例的采用顺序写入流管理的计算系统的另一示例。

具体实施方式

在以下描述中，同样的组件被给予相同的参考数字，而不管它们是否被示出在不同的实施例中。为了以清楚和简明的方式图示本公开的（一个或多个）实施例，附图可以不一定是按比例的，并且可以以几分示意的形式示出某些特征。相对于一个实施例描述和/或图示的特征可以在一个或多个其它实施例中以相同的方式或以类似的方式使用和/或结合或代替其它实施例的特征来使用。