[发明专利]一种元数据缓存方法和元数据缓存装置

说明书

本发明公开一种元数据缓存方法和元数据缓存装置，元数据缓存方法包括构建基数树；接收元数据缓存请求，所述元数据缓存请求包括第一数据及所述第一数据对应的第二数据；采用所述基数树对应存储所述第一数据和第二数据；本发明实施例通过在元数据写缓存中通过构建基数树，采用基数树这一数据结构对元数据缓存请求中包含的第一数据和第二数据之间的映射信息进行存储，通过基于基数树radix tree的元数据写缓存机制保证了元数据存储的高效性，并且基数树具有稳定的层高，随着用户写入数据量的增多，也能够保证元数据操作性能的稳定性。

技术领域

本发明涉及元数据写缓存领域，尤其涉及一种元数据缓存方法和元数据缓存装置。

背景技术

目前在固态硬盘SSD(Solid State Disk)领域，针对写请求的常见处理方法如图1所示：

首先通过闪存转换层FTL(Flash Translation Layer)将写请求数据保存至与非门快闪存储器NAND，然后将待更新的映射信息保存至元数据写缓存区中，待元数据写缓存区中累积的映射条数达到一定的程度时，最后批量刷新元数据写缓存区中的映射信息至映射表中。

其中，使用元数据写缓存有以下几个好处：1、避免每次写完成后都需要更新映射表，更新映射表可能造成系统的负担；一旦映射表不命中，又需要从NAND中读取映射数据；将待更新的映射信息保存至元数据写缓存区中，可以缩短写操作的时间，固件可以快速响应主机host的新请求，从而提升读写性能；2、使用写缓存可以提升更新映射表的效率，因为可能存在多条映射信息位于相同映射表的情况，这种情况可以节省查询-更新映射表的时间。

常见的元数据写缓存一般选择查询、插入、删除性能好的数据结构，同时要兼顾空间的利用率，毕竟固件中可以使用的缓存非常有限。数组插入慢，链表查询慢，所以二者基本不考虑；哈希表hashtable在处理稀疏数据的场景下有不错的效率，但是一旦处理10k～100k的数据量时，会消耗大量的桶(bucket)空间，如果想节省空间必然导致大量的键(key)冲突。因此，选择二叉树或者多叉树是目前比较主流的做法，而红黑树red-balck tree或者平衡二叉树avltree随着写入数据量的增多，会导致树的层高加大例如保存1k个item数据，avl tree的层高为10，即log₂1024，性能也会随着写入的数据量增多而下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种元数据缓存方法和元数据缓存装置，提高了元数据操作性能的稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：

一种元数据缓存方法，包括步骤：

构建基数树；

接收元数据缓存请求，所述元数据缓存请求包括第一数据及所述第一数据对应的第二数据；

采用所述基数树对应存储所述第一数据和第二数据。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种元数据缓存装置，包括：

构建模块，用于构建基数树；

接收模块，用于接收元数据缓存请求，所述元数据缓存请求包括第一数据及所述第一数据对应的第二数据；

存储模块，用于采用所述基数树对应存储所述第一数据和第二数据。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述元数据缓存方法中的各个步骤。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：