一种应用在存储系统中的任务调度优化方法与流程

本发明涉及调度优化技术领域，具体为一种应用在存储系统中的任务调度优化方法。

背景技术：

传统的储存系统包含闪存控制器和闪存阵列；闪存控制器透过闪存接口与闪存作通信，透过主机接口与主机作通信；闪存控制器包含闪存转换层(ftl)和物理层驱动器；根据以上的架构，当主机装置产生指令，闪存转换层(ftl)接收指令然后指派任务并执行；当物理层驱动器处于可执行的状态；仲裁单元用物理层驱动器驱动闪存阵列；换句话说，当物理层驱动器忙碌时，准备执行的任务必须等到先前任务执行完毕才能被执行；因此，任务的执行顺序将会影响到储存系统的效能，因此，针对之前的技术，提出一个改善的方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种应用在存储系统中的任务调度优化方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用在存储系统中的任务调度优化方法，包括主机、闪存转换层、虚拟驱动器和闪存阵列，所述主机通过总线连接闪存转换层，所述虚拟驱动器通过总线连接闪存阵列，所述虚拟驱动器内设有多个任务队列、任务调度单元、物理层驱动器、执行调度单元和多个执行队列，多个任务队列包括第一任务队列、第二任务队列、第三任务队列和第四任务队列，多个执行队列包括第一执行队列、第二执行队列、第三执行队列和第四执行队列；所述闪存转换层内设有用户数据存取单元、垃圾回收单元、平均抹写控制单元和元数据管理单元；所述用户数据存取单元连接第一任务队列；所述垃圾回收单元连接第二任务队列；所述平均抹写控制单元连接第三任务队列；所述元数据管理单元连接第四任务队列；所述第一任务队列、第二任务队列、第三任务队列和第四任务队列分别连接任务调度单元；所述任务调度单元连接物理层驱动器，所述物理层驱动器分别连接第一执行队列、第二执行队列、第三执行队列和第四执行队列。

优选的，执行步骤如下：

a、分类在大量任务中的每一个任务的任务类型；

b、根据任务类型把任务放置到任务队列，每一个任务队列存放一种任务类型；

c、指派每一种任务类型的优先级；

d、转换储存在任务队列中的第一个任务；此任务产生至少一个命令到执行队列中，根据优先权的高低，在执行队列中，至少一个命令被执行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在之前技术中，没有优先权的使用，任务依照顺序处理；物理层驱动器假如是在忙碌状态，任务需要保持等待状态直到先前任务已经完成；因此，物理层驱动器首先必须结束先前的任务，然后才开始执行下一个任务，导致需要优先被执行的任务需要等待前面的任务执行完毕才能执行；相比较之下，本发明可以藉由指派任务优先权，来提升存储系统的效能。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种应用在存储系统中的任务调度优化方法，包括主机1、闪存转换层2、虚拟驱动器3和闪存阵列4，。所述主机1通过总线连接闪存转换层2，所述虚拟驱动器3通过总线连接闪存阵列4，所述虚拟驱动器3内设有多个任务队列、任务调度单元5、物理层驱动器6、执行调度单元7和多个执行队列，多个任务队列包括第一任务队列8、第二任务队列9、第三任务队列10和第四任务队列11，多个执行队列包括第一执行队列12、第二执行队列13、第三执行队列14和第四执行队列15；所述闪存转换层2内设有用户数据存取单元16、垃圾回收单元17、平均抹写控制单元18和元数据管理单元19；所述用户数据存取单元16连接第一任务队列8；所述垃圾回收单元17连接第二任务队列9；所述平均抹写控制单元18连接第三任务队列10；所述元数据管理单元19连接第四任务队列15；所述第一任务队列8、第二任务队列9、第三任务队列10和第四任务队列11分别连接任务调度单元5；所述任务调度单元5连接物理层驱动器6，所述物理层驱动器6分别连接第一执行队列12、第二执行队列13、第三执行队列14和第四执行队列15。其中，任务调度单元用来决定任务的优先级和转换任务变成命令；执行调度单元根据任务优先级分派执行队列中命令的顺序；优先权可以根据存储系统的状态来调整，譬如:假如闪存阵列中的可用空间不足或是小于一个临界值，垃圾回收任务会有最高的优先权，垃圾回收任务完成之后，物理层驱动器可以驱动闪存执行抹除，回收可用空间作接下来的操作，假如存储系统的效能是重要的，用户数据存取任务将有最高的优先权，藉此维持大量的资料吞吐量；实际应用中，可以根据不同条件来作优先级的安排，用来优化任务的执行。

本发明的执行步骤如下：

a、分类在大量任务中的每一个任务的任务类型；

b、根据任务类型把任务放置到任务队列，每一个任务队列存放一种任务类型；

c、指派每一种任务类型的优先级；

d、转换储存在任务队列中的第一个任务；此任务产生至少一个命令到执行队列中，根据优先权的高低，在执行队列中，至少一个命令被执行。

在之前技术中，没有优先权的使用，任务依照顺序处理；物理层驱动器假如是在忙碌状态，任务需要保持等待状态直到先前任务已经完成；因此，物理层驱动器首先必须结束先前的任务，然后才开始执行下一个任务，导致需要优先被执行的任务需要等待前面的任务执行完毕才能执行；相比较之下，本发明可以藉由指派任务优先权，来提升存储系统的效能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种应用在存储系统中的任务调度优化方法，包括主机（1）、闪存转换层（2）、虚拟驱动器（3）和闪存阵列（4），其特征在于：所述主机（1）通过总线连接闪存转换层（2），所述虚拟驱动器（3）通过总线连接闪存阵列（4），所述虚拟驱动器（3）内设有多个任务队列、任务调度单元（5）、物理层驱动器（6）、执行调度单元（7）和多个执行队列，多个任务队列包括第一任务队列（8）、第二任务队列（9）、第三任务队列（10）和第四任务队列（11），多个执行队列包括第一执行队列（12）、第二执行队列（13）、第三执行队列（14）和第四执行队列（15）；所述闪存转换层（2）内设有用户数据存取单元（16）、垃圾回收单元（17）、平均抹写控制单元（18）和元数据管理单元（19）；所述用户数据存取单元（16）连接第一任务队列（8）；所述垃圾回收单元（17）连接第二任务队列（9）；所述平均抹写控制单元（18）连接第三任务队列（10）；所述元数据管理单元（19）连接第四任务队列（15）；所述第一任务队列（8）、第二任务队列（9）、第三任务队列（10）和第四任务队列（11）分别连接任务调度单元（5）；所述任务调度单元（5）连接物理层驱动器（6），所述物理层驱动器（6）分别连接第一执行队列（12）、第二执行队列（13）、第三执行队列（14）和第四执行队列（15）。

2.根据权利要求1所述的一种应用在存储系统中的任务调度优化方法，其特征在于：执行步骤如下：

a、分类在大量任务中的每一个任务的任务类型；

b、根据任务类型把任务放置到任务队列，每一个任务队列存放一种任务类型；

c、指派每一种任务类型的优先级；

d、转换储存在任务队列中的第一个任务；此任务产生至少一个命令到执行队列中，根据优先权的高低，在执行队列中，至少一个命令被执行。

技术总结
本发明公开了一种应用在存储系统中的任务调度优化方法，包括主机、闪存转换层、虚拟驱动器和闪存阵列，主机通过总线连接闪存转换层，虚拟驱动器通过总线连接闪存阵列，虚拟驱动器内设有多个任务队列、任务调度单元、物理层驱动器、执行调度单元和多个执行队列，本发明提出一套在存储系统上指派任务优先权的方法，提升存储系统系统的效能。

技术研发人员：黄中柱;李庭育;魏智汎;齐元辅
受保护的技术使用者：江苏华存电子科技有限公司
技术研发日：2020.03.22
技术公布日：2020.11.13