[发明专利]一种保证数据崩溃一致性的方法及系统

说明书

本发明公开一种保证数据崩溃一致性的方法及系统，包括：确定写请求对应的第一缓存行的写频度；当第一缓存行的写频度大于等于阈值时，在非易失高速缓冲存储器的第二缓存行中写入写请求对应的数据；当第一缓存行的写频度小于阈值时，将第一缓存行中的数据迁移入非易失内存存储器中，当第一缓存行的数据迁移完后，在第一缓存行中写入写请求对应的数据；当写请求所属的内存事务完成后，若对第一缓存行的数据未进行迁移，则将第一缓存行中的数据标记为无效数据，将第二缓存行中的数据标记为新有效数据；若对第一缓存行的数据进行迁移，则将第一缓存行中的数据标记为新有效数据。本发明减少对相对慢速的非易失内存的写操作的次数，提升存储系统的性能。

技术领域

本发明属于计算机存储技术领域，更具体地，涉及一种保证数据崩溃一致性的方法及系统。

背景技术

随着计算机多核技术和计算机应用技术的发展，当前应用对内存的需求越来越大，传统的动态随机访问存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)因其巨大的能耗、工艺密度的限制，已经无法满足应用日益增加的内存要求。新型非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)因其读写速度接近DRAM、待机功耗小、可扩展性强等特征，成为替代DRAM提供大内存的理想存储介质。然而相比传统的DRAM内存，非易失性存储器也因其读写次数有限、读写时延大、写能耗高等缺陷无法直接替代DRAM成为内存。

用于计算机主存储器的动态随机访问存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)面临着容量难以扩展以及能耗高等问题。新型的非易失存储器(Non-VolatileMemory，NVM)(例如相变存储器、自旋转移力矩磁随机存储器和阻变式存储器等)具有可按字节粒度进行读写操作、高存储密度、低功耗的特性，同时在没有外部电源供电的情况下能够保留数据内容。这些新型非易失存储器的延迟小到与动态随机存储器的延迟处于同一数量级，甚至能够与处理器高速缓冲存储器(SRAM)相媲美，为构建高可靠性、大容量、低功耗的持久性内存系统提供了可能。在持久性内存系统中，处理器可以直接通过内存访问指令访问由新型非易失存储器构成的持久性内存。

然而在计算机系统中，修改持久性介质中保存的数据时，需要保证数据在系统掉电或者崩溃的时候不受损坏。在采用DRAM作为内存的计算机系统中，数据大多存放于外存(例如磁盘、固态硬盘)，依靠文件系统、数据库等手段保证数据的崩溃一致性。而对于数据从处理器高速缓冲存储器到DRAM的过程，计算机并没有提供保证数据崩溃一致性的手段。

现有技术可通过引入日志技术来保证持久性内存数据的崩溃一致性，而日志技术要求对存储介质划分额外的日志区，且一次用户写请求会造成两次内部写操作，即首先对日志区进行写操作，然后对数据区域进行写操作。因此，现有通过日志技术保证数据崩溃一致性的技术增加了对用户请求的响应延迟，降低了整个系统的性能。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决现有保证数据崩溃一致性的日志技术增加了对用户请求的响应延迟，降低了整个系统的性能技术问题。