[发明专利]改善主机设备的数据传输命令等待时间

说明书

本发明题为“改善主机设备的数据传输命令等待时间”。输入/输出设备识别所连接的主机设备的工作负载类型。输入/输出设备应用用于工作负载类型的设置以影响输入/输入设备的闪存转换层队列深度、输入/输入设备的主机设备数据传输调度器和由输入/输入设备对主机设备的命令状态主机通知定时中的一个或多个。

背景技术

主机设备通常利用一个或多个输入/输出设备以便进行诸如数据存储和检索的功能。主机设备的示例为台式计算机、膝上型计算机、平板设备、网络服务器、移动电话、网络装置(诸如路由器和交换机)以及许多其他设备。示例输入/输出设备为固态驱动器(SSD)和其他类型的存储器设备、打印机和扫描仪，仅举几个例子。

利用一个或多个输入/输出设备的主机设备具有总体系统输入/输出等待时间，该等待时间是主机设备等待时间和输入/输出设备等待时间两者的函数。输入/输出设备等待时间是总体系统输入/输出等待时间的主要组成部分，并且虽然主机设备等待时间通常被仔细控制以确保没有系统瓶颈和“完美主机”性能，但较不理解的是主机设备等待时间如何基于不一致的输入/输出设备等待时间而变化。

对于所有主机设备工作负载来说在真实世界中不存在完美主机。主机设备等待时间可能受许多因素影响，包括命令执行状态和命令周转时间，这些因素中的每一个影响有效的命令队列深度。输入/输出设备等待时间的示例是它在主机设备提交和完成写入数据请求之间所花费的时间。主机设备等待时间还受主机设备利用到输入/输出设备的串行连接SCSI链路(例如，利用串行连接SCSI链路来提供信用、建立持续连接和利用全双工)的效率的影响。

发明内容

描述了输入/输出设备的实施方案，该输入/输出设备包括固态驱动器，该固态驱动器识别所连接的主机设备的工作负载类型，并通过修改固态驱动器的闪存转换层队列深度、固态驱动器的主机设备数据传输调度器和固态驱动器对主机设备的命令状态主机通知定时中的一个或多个的设置来改善工作负载类型的主机性能属性。

附图说明

为了容易地识别对任何特定元件或动作的讨论，参考标号中最有意义的一个或多个数位是指首次引入该元件的附图标号。

图1示出根据一个实施方案的工作负载执行简档过程100。

图2示出根据一个实施方案的工作负载执行简档过程200。

图3示出根据一个实施方案的输入/输出设备控制过程300。

图4示出根据一个实施方案的输入/输出设备控制400。

图5示出根据一个实施方案的固态驱动器500。

图6是示例存储器设备600的框图。

具体实施方式

可以使用针对特定主机设备工作负载的输入/输出设备行为的模型来减轻和调谐由于预期的输入/输出设备等待时间导致的主机设备等待时间。输入/输出设备被设计为假定完美的主机，其目标是最小化总体系统输入/输出等待时间并最大化输入/输出数据吞吐量(例如，尽可能快并且尽可能响应于主机设备数据传输命令)。以此方式设计的输入和输出设备通常不考虑输入/输出设备等待时间和主机设备工作负载执行简档方面的变化如何影响主机设备等待时间。例如，如果主机由于命令突发阶段和数据突发阶段之间的振荡而无法保持到输入/输出设备的有效命令队列深度，则总体系统输入/输出等待时间可能劣化。

固态驱动器可以控制影响主机设备等待时间的以下属性：

1.闪存转换层有效队列深度，其是输入/输出设备的闪存转换层同时处理的主机设备数据传输命令的数量，其影响每个命令等待时间和总体系统输入/输出等待时间两者；

2.在输入/输出设备上执行先前的主机命令期间的主机数据传输的调度，并且更特别地，由输入/输出设备执行来自主机设备的写入数据请求和读取数据请求时的定时；并且