[发明专利]应用于NVMe SSD控制器的namespace的LBA分配方法和映射方法

摘要

本发明公开一种应用于NVMe SSD控制器的namespace的LBA分配方法和映射方法，基于LMU的方式对SSD控制器中的controller进行组织管理管理，同时基于变体B+树结构对namespace进行LMU分配。在创建namespace时执行controller LBA的分配。在controller LBA分配方法时，将所有controller LBA划分为若干个LBA管理单元LMU，每个LMU包含相同数量的controller LBA，SSD控制器会以LMU为单位为namespace分配controller LBA。为了有效利用分配后的controller LBA，本方法创建度为M的变体B+树数据结构，将可用的LMU ID分配给变体B+树叶子结点中的关键字，即完成了本实施例所述的分配方法。本发明可以提升controller LBA利用率、提高SSD控制器前端读写处理速度。

主权项

1.一种应用于NVMe SSD控制器的namespace的LBA分配方法，namespace指NVMe协议内主机所使用的逻辑空间，LBA指逻辑块地址，其特征在于：所述方法包括以下步骤：S01)、SSD控制器将所有controller LBA等分为N_L个LBA管理单元LMU，除最后一个LMU外，每个LMU包括N_CL个controller LBA，controller LBA指SSD控制器内部的LBA；S02)、使用数组结构记录每个LMU的ID和起始controller LBA，起始controller LBA记为CLBA_{LMUID‑start}，；S03)、SSD控制器控制器接收并解析NVMe协议主机下发的namespace创建请求，获得创建所需要的LBA个数N_LBA；S04)、通过N_LBA和N_CL计算需要分配的LMU个数N_NL，代表向上取整；S05)、以集合S＝{N_CL,2N_CL,3N_CL,…,N_NL*N_CL}中的所有元素为关键字创建度为M的变体B+树数据结构，创建流程为：S51)、新建结点，并将其作为当前结点；S52)、将集合S中的首个元素作为关键字插入当前接点中，并从S中删除该元素；S53)、判断当前结点包含的关键字个数，如果关键字个数小于或者等于M‑1，则执行步骤S54，否则执行步骤S55；S54)、判断S中元素是否为空，是则结束，否则返回步骤S52；S55)、以当前结点中第个关键字为中心，代表向下取整，将当前结点分裂为两个结点；S56)、将第个关键字按从大到小的顺序插入父结点，该关键字的左边指针指向当前结点分裂后的左边结点，右边指针指向分裂后的右边结点，并将父结点作为当前结点；返回步骤S53；S06)、为变体B+树的叶子节点中的每个关键字分配可用的LMU ID，变体B+树数据结构创建完成，对namespace的LBA的分配也完成。