[发明专利]一种并行存储介质存储控制器的命令调度管理系统与方法

说明书

本发明涉及一种存储控制器的命令调度管理系统与方法，适用于采用并行存储介质的存储系统。该管理系统包括三个模块：1.存储命令队列单元；2.存储命令调度单元；3.存储命令执行单元。存储控制器从应用端接收到存储介质操作命令后，根据命令的优先级以及所操作的存储介质，将存储命令存入存储命令队列单元的相应队列中；存储命令调度单元根据存储命令执行单元提供的并行存储介质的状态，以及命令队列中存储命令的优先级，从命令队列中挑选可执行命令，并发送给存储命令执行单元执行；存储命令执行单元接收来自存储命令调配单元的命令并在多个存储介质上并行执行命令，同时根据存储介质上命令执行状态，提供存储介质的状态信息给命令调配单元。

技术领域

本发明涉及数据存储领域，特别涉及并行存储介质存储控制器的命令调度管理系统和方法。

背景技术

随着互联网和电子设备的发展，数据信息量如潮水般迅猛增长，数据存储面临海量数据和高速访问的双重挑战。为提高数据存储密度和数据访问速度，在共享存储接口通道上挂载多个并行的存储介质是一种通用的存储系统架构。例如，NAND闪存的接口通道通常挂载多个NAND闪存颗粒。这些NAND闪存颗粒共享一个命令数据接口通道，但是可以独立且并行执行NAND闪存操作。以NAND闪存颗粒为存储介质的存储系统，在便携式电子设备存储卡，固态硬盘，企业存储，云存储等领域被广泛应用。

通过存储介质上命令的并行执行，采用并行存储介质的新型存储系统能大大提高存储接口的利用效率，从而提升数据存储密度和数据访问速度。但是，如果存储控制器的存储命令调度管理方法不针对并行化的存储介质进行优化，并不能充分发挥并行存储介质的优势。例如，单存储命令队列系统只能按顺序读取单队列中的存储命令。如果在队列中出现多个连续的命令发送至同一存储介质，因为同一存储介质上只能有一个正在执行的命令，会造成存储命令在队列中的阻塞，进而使得大量存储介质处于空闲状态，无法发挥并行存储介质在数据访问速度上的优势。因此，针对并行化存储介质的特点，存储控制器的命令调度需要跨多个层次考综合优化：既要考虑系统层面的命令优先级，也要兼顾物理层面上的存储介质状态。

发明内容

根据上述问题，本发明提供了一种并行存储介质存储控制器的命令调度管理系统与方法。

本发明提供了一种适用于并行存储介质的命令调度管理系统与方法，包括3个功能模块，包括：

模块1：接收操作存储介质命令的存储命令队列单元；

模块2：调配存储命令队列中存储命令的存储命令调度单元；

模块3：在存储介质上并行执行多个存储命令的存储命令执行单元。

本发明的有益效果是：通过同时考虑存储命令优先级以及并行存储介质的工作状态，优化存储命令的调度管理，充分利用并行化的存储介质，提高存储接口的带宽利用效率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下进一步说明。

进一步，所述模块1的功能包括，提供多存储命令队列管理机制，根据命令的优先级和所操作的存储介质，将接收到来自存储控制器应用端的存储命令发送至相应的命令队列排队等待执行。并且模块1，即存储命令队列单元可根据模块2，即存储命令调配单元的请求，从被请求的存储命令队列中读取待执行存储命令并发送至模块2。

进一步，所述模块2的功能包括，根据模块1中存储命令队列的优先级，以及来自模块3的存储介质的状态，向模块1，即存储命令队列单元请求读取相应的队列命令作为待执行存储命令，并发送至模块3，即存储命令执行单元执行，从而充分利用并行存储介质的并行化特点，提高存储命令调度的效率。

进一步，所述模块3的功能包括，并行执行多个存储介质上的存储命令，将多个存储命令在单一的存储介质接口上交织执行，提高数据通道的带宽利用率，并且监控存储介质的状态，提供给模块2，即存储命令调度单元做命令调度决策优化。

附图说明