提高SSD写性能的方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

提高ssd写性能的方法、装置、计算机设备及存储介质
技术领域
1.本发明涉及ssd写性能技术领域，尤其是指提高ssd写性能的方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术：

2.当前ssd的ftl(flash translation layer闪存转换层)模块对于写操作的处理方法如下：ftl模块接收到前端下发的写命令后，首先为每次写入点分配块地址和页地址，然后对当前块每个页地址的写操作，都要动态申请一段sram空间，以便于保存当前页的写操作所需要的数据管理信息；接着ftl将当前块操作的块属性，数据版本信息以及当前写入数据的lpa(逻辑地址)等信息更新到数据管理信息中，最后将包含数据管理信息地址的控制命令下发给后端nfc模块。从以上ftl处理写操作所需要的管理信息meta数据的过程可以看出，需要分别对每个块写操作的每个页都要进行合理配置，实际测试每个页的管理信息配置需费时500cpu cycles(周期)数。从而增加了ftl模块处理写操作命令的时间，降低了下发写命令到后端的效率，从而影响写性能。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供提高ssd写性能的方法、装置、计算机设备及存储介质。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.提高ssd写性能的方法，包括以下步骤：
6.获取前端下发的cmd写命令；
7.根据cmd写命令生成写控制命令，并记录cmd写命令中包含的hw_index信息；
8.分配包含块地址和页地址的写入点，并将该写入点记录到写控制命令中；
9.判断写入点页地址是否为当前块的首页；
10.若是，则更新当前块的块属性信息和更新写入数据的数据版本信息；
11.根据块属性信息和数据版本信息指定meta表，并将该meta表的索引号保存至sram中；
12.将块属性信息和数据版本信息写入至meta表中；
13.将meta表的索引号写入至写控制命令中；
14.将写控制命令发送至后端nfc模块。
15.其进一步技术方案为：所述判断写入点页地址是否为当前块的首页步骤之后，还包括：若否，则读取sram中保存的meta表的索引号，然后跳转执行将meta表的索引号写入至写控制命令中。
16.其进一步技术方案为：所述meta表是指在初始化过程分配的专门用来保存数据管理信息meta的空间。
17.其进一步技术方案为：所述将写控制命令发送至后端nfc模块步骤之后，还包括：
18.接收写控制命令，并根据写控制命令中的hw_index信息读取nvme内部保存的lpa信息；
19.根据meta表的索引号找到对应的meta表，并将lpa信息填写至meta表中；
20.根据meta表配置写操作命令的硬件描述符信息；
21.执行写操作命令，并将执行结果回填至硬件描述符信息中。
22.提高ssd写性能的装置，包括：获取单元，生成记录单元，分配写入单元，判断单元，更新单元，指定保存单元，第一写入单元，第二写入单元及发送单元；
23.所述获取单元，用于获取前端下发的cmd写命令；
24.所述生成记录单元，用于根据cmd写命令生成写控制命令，并记录cmd写命令中包含的hw_index信息；
25.所述分配写入单元，用于分配包含块地址和页地址的写入点，并将该写入点记录到写控制命令中；
26.所述判断单元，用于判断写入点页地址是否为当前块的首页；
27.所述更新单元，用于更新当前块的块属性信息和更新写入数据的数据版本信息；
28.所述指定保存单元，用于根据块属性信息和数据版本信息指定meta表，并将该meta表的索引号保存至sram中；
29.所述第一写入单元，用于将块属性信息和数据版本信息写入至meta表中；
30.所述第二写入单元，用于将meta表的索引号写入至写控制命令中；
31.所述发送单元，用于将写控制命令发送至后端nfc模块。
32.其进一步技术方案为：还包括：读取跳转单元，用于读取sram中保存的meta表的索引号，然后跳转执行将meta表的索引号写入至写控制命令中。
33.其进一步技术方案为：所述meta表是指在初始化过程分配的专门用来保存数据管理信息meta的空间。
34.其进一步技术方案为：还包括：接收读取单元，找到填写单元，配置单元及执行回填单元；
35.所述接收读取单元，用于接收写控制命令，并根据写控制命令中的hw_index信息读取nvme内部保存的lpa信息；
36.所述找到填写单元，用于根据meta表的索引号找到对应的meta表，并将lpa信息填写至meta表中；
37.所述配置单元，用于根据meta表配置写操作命令的硬件描述符信息；
38.所述执行回填单元，用于执行写操作命令，并将执行结果回填至硬件描述符信息中。
39.一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述的提高ssd写性能的方法。
40.一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现如上述所述的提高ssd写性能的方法。
41.本发明与现有技术相比的有益效果是：对于整个块的写操作，节省了写每个页都要配置meta信息所需要的时间，从而有效提高了ssd的写性能。
42.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1为本发明实施例提供的提高ssd写性能的方法的流程示意图一；
45.图2为本发明实施例提供的提高ssd写性能的方法的流程示意图二；
46.图3为本发明实施例提供的提高ssd写性能的装置的示意性框图一；
47.图4为本发明实施例提供的提高ssd写性能的装置的示意性框图二；
48.图5为本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。
具体实施方式
49.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。
50.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
51.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
52.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
53.请参阅图1到图5所示的具体实施例，其中，请参阅图1至图2所示，本发明公开了一种提高ssd写性能的方法，包括以下步骤：
54.s1，获取前端下发的cmd写命令；
55.其中，在本实施例中，通过ftl模块接收获取前端下发的cmd写命令。
56.s2，根据cmd写命令生成写控制命令，并记录cmd写命令中包含的hw_index信息；
57.其中，在本实施例中，ftl模块根据cmd写命令生成写控制命令，并记录cmd写命令中包含的hw_index信息到写控制命令中。
58.s3，分配包含块地址和页地址的写入点，并将该写入点记录到写控制命令中；
59.其中，在本实施例中，通过ftl模块分配包含块地址和页地址的写入点。
60.s4，判断写入点页地址是否为当前块的首页；若否，则读取sram中保存的meta表的索引号，然后跳转执行s8步骤。
61.s5，若是，则更新当前块的块属性信息和更新写入数据的数据版本信息；
62.其中，在本实施例中，通过ftl模块更新当前块的块属性信息和更新写入数据的数据版本信息。
63.s6，根据块属性信息和数据版本信息指定meta表，并将该meta表的索引号保存至
sram中；
64.其中，在本实施例中，ftl模块根据块属性信息和数据版本信息指定meta表，并将该meta表的索引号保存至sram中。
65.s7，将块属性信息和数据版本信息写入至meta表中；
66.其中，在本实施例中，ftl模块将块属性信息和数据版本信息写入至meta表中。
67.s8，将meta表的索引号写入至写控制命令中；
68.s9，将写控制命令发送至后端nfc模块。
69.其中，在本实施例中，所述meta表是指在初始化过程分配的一段专门用来保存数据管理信息meta的一段空间。
70.其中，在s9步骤之后，还包括：
71.s10，接收写控制命令，并根据写控制命令中的hw_index信息读取nvme内部保存的lpa信息；
72.其中，在本实施例中，nfc模块接收写控制命令，并根据写控制命令中的hw_index信息读取nvme内部保存的lpa信息。
73.s11，根据meta表的索引号找到对应的meta表，并将lpa信息填写至meta表中；
74.其中，在本实施例中，nfc模块根据meta表的索引号找到对应的meta表，并将lpa信息填写至meta表中。
75.s12，根据meta表配置写操作命令的硬件描述符信息；
76.s13，执行写操作命令，并将执行结果回填至硬件描述符信息中。
77.其中，在ftl模块接收到写控制命令，为每次写操作分配写入点的块地址和页地址以后，在处理写数据管理信息的时候，不再对当前块的每个页的写操作，都要动态分配一段sram空间，并将块属性、数据版本信息和lpa信息等管理信息配置到该sram空间；而是只在每个块的第一页进行写操作的时候，指定在初始化过程配置用来存放数据管理信息meta表的某一段空间，待配置完块属性、数据版本信息等信息后，记录下该段空间的索引号到特定的sram空间；对于当前块的其他页进行写操作的时候，只需读取meta表的索引号，并将meta表的索引号作为写控制命令信息一部分，传递给后端nfc模块。后端nfc模块读取到写控制命令信息以后，硬件自动根据meta表索引号找到其对应的存储管理信息的空间，并从nvme模块内部保存的lpa信息更新到meta表中，从而完成整个管理信息的配置。在更新meta表中lpa信息的时候，不再由ftl软件操作更新该值，而是由nfc硬件根据控制命令信息自动更新。这样，对于整个块的写操作，配置meta管理信息的时间可以忽略不计，从而减少了ftl模块的处理时间，有效提高写性能。
78.请参阅图3至图4所示，本发明还公开了一种提高ssd写性能的装置，包括：获取单元10，生成记录单元20，分配写入单元30，判断单元40，更新单元50，指定保存单元60，第一写入单元70，第二写入单元80及发送单元90；
79.所述获取单元10，用于获取前端下发的cmd写命令；
80.所述生成记录单元20，用于根据cmd写命令生成写控制命令，并记录cmd写命令中包含的hw_index信息；
81.所述分配写入单元30，用于分配包含块地址和页地址的写入点，并将该写入点记录到写控制命令中；
82.所述判断单元40，用于判断写入点页地址是否为当前块的首页；
83.所述更新单元50，用于更新当前块的块属性信息和更新写入数据的数据版本信息；
84.所述指定保存单元60，用于根据块属性信息和数据版本信息指定meta表，并将该meta表的索引号保存至sram中；
85.所述第一写入单元70，用于将块属性信息和数据版本信息写入至meta表中；
86.所述第二写入单元80，用于将meta表的索引号写入至写控制命令中；
87.所述发送单元90，用于将写控制命令发送至后端nfc模块。
88.其中，该装置还包括：读取跳转单元，用于读取sram中保存的meta表的索引号，然后跳转执行将meta表的索引号写入至写控制命令中。
89.其中，所述meta表是指在初始化过程分配的专门用来保存数据管理信息meta的空间。
90.其中，该装置还包括：接收读取单元100，找到填写单元110，配置单元120及执行回填单元130；
91.所述接收读取单元100，用于接收写控制命令，并根据写控制命令中的hw_index信息读取nvme内部保存的lpa信息；
92.所述找到填写单元110，用于根据meta表的索引号找到对应的meta表，并将lpa信息填写至meta表中；
93.所述配置单元120，用于根据meta表配置写操作命令的硬件描述符信息；
94.所述执行回填单元130，用于执行写操作命令，并将执行结果回填至硬件描述符信息中。
95.需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述提高ssd写性能的装置和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
96.上述提高ssd写性能的装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图5所示的计算机设备上运行。
97.请参阅图5，图5是本技术实施例提供的一种计算机设备的示意性框图；该计算机设备500可以是终端，也可以是服务器，其中，终端可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、个人数字助理和穿戴式设备等具有通信功能的电子设备。服务器可以是独立的服务器，也可以是多个服务器组成的服务器集群。
98.参阅图5，该计算机设备500包括通过系统总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505，其中，存储器可以包括非易失性存储介质503和内存储器504。
99.该非易失性存储介质503可存储操作系统5031和计算机程序5032。该计算机程序5032包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器502执行一种提高ssd写性能的方法。
100.该处理器502用于提供计算和控制能力，以支撑整个计算机设备500的运行。
101.该内存储器504为非易失性存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境，该计算机程序5032被处理器502执行时，可使得处理器502执行一种提高ssd写性能的方法。
102.该网络接口505用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，图5中
示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备500的限定，具体的计算机设备500可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
103.应当理解，在本技术实施例中，处理器502可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
104.本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序包括程序指令，计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该程序指令被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。
105.因此，本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序，其中计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现上述的提高ssd写性能的方法。
106.所述存储介质可以是u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。
107.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
108.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
109.本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。
110.该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
111.上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。