提升多分區順序讀寫性能的方法及其系統技術方案

本發明專利技術適用于存儲技術領域，提供了一種提升多分區順序讀寫性能的方法及其系統，所述方法包括：A、根據文件系統分區協議，解析固態硬盤的主引導記錄，并根據所述主引導記錄建立所述固態硬盤的分區信息列表；B、根據所述分區信息列表對所述固態硬盤的主機端發送的命令進行分離和重組。借此，本發明專利技術提高垃圾塊產生的機率以及固態硬盤多分區順序讀寫的性能。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術適用于存儲
，提供了一種提升多分區順序讀寫性能的方法及其系統，所述方法包括：A、根據文件系統分區協議，解析固態硬盤的主引導記錄，并根據所述主引導記錄建立所述固態硬盤的分區信息列表；B、根據所述分區信息列表對所述固態硬盤的主機端發送的命令進行分離和重組。借此，本專利技術提高垃圾塊產生的機率以及固態硬盤多分區順序讀寫的性能。【專利說明】提升多分區順序讀寫性能的方法及其系統
本專利技術涉及存儲
，尤其涉及一種提升多分區順序讀寫性能的方法及其系 統。
技術介紹
當SSD(Solid State Disk,固態硬盤）被劃分成多個分區后，這幾個分區同時進 行順序讀寫，發現長時間運行后性能急劇下降。從數據流上分析，雖然各個分區都是順序讀 寫，但是當這些讀寫請求在SSD里匯合時，已經被認作是隨機讀寫，隨機程度取決于每個讀 寫命令的大小。 如圖1所示，目前，固態硬盤的固件在處理多分區讀寫請求時，只是簡單的按照主 機下發的命令順序，依次進行處理。這樣無論分區是順序讀寫，還是隨機讀寫，對于固件 來說都是隨機讀寫（其程度取決于單個讀寫命令的大小，單個讀寫命令越小，隨機成分越 商）。 隨著時間的推移，分區數據在NAND(閃存）上的分布趨于離散，這樣就降低了垃圾 塊的產生。當磁盤可用空間接近用完時，會導致大量的數據搬移以產生足夠多的可回收的 垃圾塊，大幅提高寫放大。而從主機端來看，性能急劇下降，順序讀寫沒有達到預期的性能。 因此，從NAND上分析，隨著時間的推移，各個分區的數據越來越趨向離散分布，這 樣就導致了數據的頻繁搬移，寫放大變大，影響了使用壽命。 綜上可知，現有的多分區順序讀寫技術在實際使用上，顯然存在不便與缺陷，所以 有必要加以改進。
技術實現思路
針對上述的缺陷，本專利技術的目的在于提供一種提升多分區順序讀寫性能的方法及 其系統，由此提高垃圾塊產生的機率以及固態硬盤多分區順序讀寫的性能。 為了實現上述目的，本專利技術提供一種提升多分區順序讀寫性能的方法，包括： A、根據文件系統分區協議，解析固態硬盤的主引導記錄，并根據所述主引導記錄 建立所述固態硬盤的分區信息列表； B、根據所述分區信息列表對所述固態硬盤的主機端發送的命令進行分離和重組。 根據所述的方法，所述方法還包括： C、將所述命令按照所述固態硬盤的閃存的最大帶寬進行下發。 根據所述的方法，在所述步驟B中，按照所述固態硬盤中的分區對所述固態硬盤 的主機端發送的命令進行分離，并且將屬于同一分區的所述命令在相同的邏輯塊中進行重 組。 根據所述的方法，在所述固態硬盤的分區多于4個時，所述步驟A還包括：根據所 述文件系統分區協議，解析所述固態硬盤的主引導記錄和擴展分區記錄，并根據所述主引 導記錄和擴展分區記錄建立包括所述固態硬盤擴展分區的分區信息列表。 根據上述任一所述的方法，所述分區信息列表包括：每個所述分區的起始LBA和 LBA個數； 所述命令包括所述主機端發起的順序讀命令或者順序寫命令。 為了實現本專利技術的另一專利技術目的，本專利技術還提供了一種提升多分區順序讀寫性能 的系統，包括： 建立模塊，用于根據文件系統分區協議，解析固態硬盤的主引導記錄，并根據所述 主引導記錄建立所述固態硬盤的分區信息列表； 分離重組模塊，用于根據所述分區信息列表對所述固態硬盤的主機端發送的命令 進行分離和重組。 根據所述的系統，所述固態硬盤還包括： 傳送模塊，用于將所述命令按照所述固態硬盤的閃存的最大帶寬進行下發。 根據所述的系統，所述分離重組模塊按照所述固態硬盤中的分區對所述固態硬盤 的主機端發送的命令進行分離，并且將屬于同一分區的所述命令在相同的邏輯塊中進行重 組。 根據所述的系統，在所述固態硬盤的分區多于4個時，所述建立模塊根據所述文 件系統分區協議，解析所述固態硬盤的主引導記錄和擴展分區記錄，并根據所述主引導記 錄和擴展分區記錄建立包括所述固態硬盤擴展分區的分區信息列表。 根據上述任一所述的系統，所述分區信息列表包括：每個所述分區的起始LBA和 LBA個數； 所述命令包括所述主機端發起的順序讀命令或者順序寫命令。 本專利技術通過獲取并分析磁盤的MBR和EBR信息，建立起分區信息表，包括每個分區 的起始LBA和LBA個數。利用已建立的分區信息表，對主機端發起的多分區順序讀寫命令 進行分離。各分區間的命令分離出來，并依據特定的模式進行重組，以達到最大的帶寬和 數據在NAND上集中分布。因此，在本專利技術中通過采用分區分離和重組的技術方案，可以大 大提高垃圾塊產生的機率，同樣是數據搬移，也大大減少了數量，降低了寫放大，延長了 SSD 的壽命。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是現有技術中的主機端命令流程示意圖； 圖2是本專利技術第一實施例提供的提升多分區順序讀寫性能的系統的結構示意圖； 圖3是本專利技術第二實施例提供的提升多分區順序讀寫性能的系統的結構示意圖； 圖4A是圖4B?圖11中數據塊的標識示意圖； 圖4B是現有技術中順序與入與命令1?6固態硬盤的閃存的變化不意圖； 圖5是現有技術中繼續寫入命令導致無可用邏輯塊示意圖； 圖6是現有技術中搬移數據后再執行命令固態硬盤的閃存的變化示意圖； 圖7是現有技術中數據搬移及執行命令7?9后NAND上數據分布示意圖； 圖8是現有技術中執行命令7?9數據搬移后NAND上數據分布示意圖； 圖9是本專利技術實施例中順序寫入寫命令1?6固態硬盤的閃存的變化示意圖； 圖10是本專利技術實施例中繼續寫入寫命令7?9固態硬盤的閃存的變化示意圖； 圖11是本專利技術實施例中搬移數據后固態硬盤的閃存的變化示意圖； 圖12是本專利技術第四實施例提供的提升多分區順序讀寫性能的方法流程圖。 【具體實施方式】 為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并 不用于限定本專利技術。 參見圖2,在本專利技術的第一實施例中，提供了一種提升多分區順序讀寫性能的系統 100,包括： 建立模塊10,用于根據文件系統分區協議，解析固態硬盤的主引導記錄，并根據所 述主引導記錄建立固態硬盤的分區信息列表； 分離重組模塊20,用于根據所述分區信息列表對固態硬盤的主機端發送的命令進 行分離和重組。 在該實施例中，建立模塊10根據文件系統分區協議解析固態硬盤的主引導記錄， 然后獲得固態硬盤的分區信息列表，如表1所示。在該表1中，所述分區信息列表包括：每 個所述分區的起始LBA和LBA個數。然后，分離重組模塊20根據所述分區信息列表對所述 固態硬盤的主機端發送的命令進行分離和重組，具體的將所述命令按照分區進行分離。例 如，表1中包括了 C\D兩個分區，則將命令按照C、D區進行區分。然后再按照不同分區，將 各分區的命令重組在一起。這樣各個分區的數據將不會趨向離散分布，防止了數據的頻繁 搬移。其中，所述命令包括所述主機端發起的順序讀命令或者順序寫命令。 參見圖3,在本專利技術的第二實施例中，提升多分區順序讀本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提升多分區順序讀寫性能的方法，其特征在于，包括：A、根據文件系統分區協議，解析固態硬盤的主引導記錄，并根據所述主引導記錄建立所述固態硬盤的分區信息列表；B、根據所述分區信息列表對所述固態硬盤的主機端發送的命令進行分離和重組。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周冬華，王猛，徐偉華，
申請(專利權)人：記憶科技深圳有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44