基于系统时间信息的SSD任务管理方法、装置及计算机设备与流程

基于系统时间信息的ssd任务管理方法、装置及计算机设备
技术领域
1.本发明涉及存储系统技术领域，特别是涉及一种基于系统时间信息的ssd任务管理方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术：

2.随着信息技术的不断发展，文档/照片/视频/游戏等文件体积越来越来，对文件写入，读取的速度要求越来越高，ssd由于其快速写入读取的特点，作为传统磁盘的替代产品出现。
3.然而，由于ssd使用nand flash的自身特点，在整个ssd生命周期都会有除用户读写访问外的任务产生，来保证ssd的可靠性。传统的ssd在设计时，只会根据nand flash特点，nand block写入/擦除数量进行判断，未参考用户的使用场景和时间进行任务管理，导致可能在用户需要大量数据访问时触发后台任务，导致降低了读写访问速度，进而影响到用户体验。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于系统时间信息的ssd任务管理方法、装置、计算机设备及存储介质。
5.一种基于系统时间信息的ssd任务管理方法，所述方法包括：
6.获取基于系统时间信息的ssd任务管理请求；
7.主机在系统上电启动过程中将系统时间信息发送给固态硬盘；
8.固态硬盘接收主机发送的时间信息，并更新固态硬盘内部计时器；
9.根据用户在特定时间段的读写访问负载判断用户行为，将特定时间段的用户读写速度及负载要求进行分类并与时间段进行匹配；
10.根据用户行为对固态硬盘的相关任务包括垃圾回收、磨损均衡以及数据巡检的启动时间进行分配。
11.在其中一个实施例中，所述根据用户在特定时间段的读写访问负载判断用户行为，将特定时间段的用户读写速度及负载要求进行分类并与时间段进行匹配的步骤还包括：
12.根据所述用户行为确定用户的应用场景包括用户工作场景、用户娱乐场景以及用户休息场景。
13.在其中一个实施例中，在所述根据所述用户行为确定用户的应用场景包括用户工作场景、用户娱乐场景以及用户休息场景的步骤之后还包括：
14.在用户工作场景下，固态硬盘将垃圾回收以及磨损均衡任务的执行范围变小以减少任务的执行时间；
15.在用户娱乐场景下，固态硬盘依据此将减少或禁止相关任务的执行以保证用户的娱乐体验；
16.在用户休息场景下，固态硬盘将相关任务安排在此时进行。
17.在其中一个实施例中，所述方法还包括：
18.主机定时将系统时间与固态硬盘内部计时器进行同步，以避免所述固态硬盘内部计时不准确。
19.一种基于系统时间信息的ssd任务管理装置，所述装置包括：
20.获取模块，所述获取模块用于获取基于系统时间信息的ssd任务管理请求；
21.发送模块，所述发送模块用于主机在系统上电启动过程中将系统时间信息发送给固态硬盘；
22.接收模块，所述接收模块用于固态硬盘接收主机发送的时间信息，并更新固态硬盘内部计时器；
23.行为分析模块，所述行为分析模块用于根据用户在特定时间段的读写访问负载判断用户行为，将特定时间段的用户读写速度及负载要求进行分类并与时间段进行匹配；
24.任务管理模块，所述任务管理模块用于根据用户行为对固态硬盘的相关任务包括垃圾回收、磨损均衡以及数据巡检的启动时间进行分配。
25.在其中一个实施例中，所述行为分析模块还用于：
26.根据所述用户行为确定用户的应用场景包括用户工作场景、用户娱乐场景以及用户休息场景。
27.在其中一个实施例中，所述任务管理模块还用于：
28.在用户工作场景下，固态硬盘将垃圾回收以及磨损均衡任务的执行范围变小以减少任务的执行时间；
29.在用户娱乐场景下，固态硬盘依据此将减少或禁止相关任务的执行以保证用户的娱乐体验；
30.在用户休息场景下，固态硬盘将相关任务安排在此时进行。
31.在其中一个实施例中，所述装置还包括时间同步模块，所述时间同步模块用于：
32.主机定时将系统时间与固态硬盘内部计时器进行同步，以避免所述固态硬盘内部计时不准确。
33.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项方法的步骤。
34.一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任意一项方法的步骤。
35.上述基于系统时间信息的ssd任务管理方法、装置、计算机设备及存储介质通过获取基于系统时间信息的ssd任务管理请求；主机在系统上电启动过程中将系统时间信息发送给固态硬盘；固态硬盘接收主机发送的时间信息，并更新固态硬盘内部计时器；根据用户在特定时间段的读写访问负载判断用户行为，将特定时间段的用户读写速度及负载要求进行分类并与时间段进行匹配；根据用户行为对固态硬盘的相关任务包括垃圾回收、磨损均衡以及数据巡检的启动时间进行分配。本发明在保证ssd可靠性的前提下，根据用户对ssd的使用特点和时间段对ssd的任务进行管理。在用户进场进行大量读写操作时间段减少额外任务对读写速度的影响，提升用户体验；在用户对读写速度要求不高的时间段进行各种任务的执行，以保证ssd的可靠性要求。
附图说明
36.图1为一个实施例中基于系统时间信息的ssd任务管理方法的流程示意图；
37.图2为另一个实施例中基于系统时间信息的ssd任务管理方法的流程示意图；
38.图3为一个实施例中基于系统时间信息的ssd任务管理装置的结构框图；
39.图4为另一个实施例中基于系统时间信息的ssd任务管理装置的结构框图；
40.图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
41.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
42.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于系统时间信息的ssd任务管理方法，该方法包括：
43.步骤102，获取基于系统时间信息的ssd任务管理请求；
44.步骤104，主机在系统上电启动过程中将系统时间信息发送给固态硬盘；
45.步骤106，固态硬盘接收主机发送的时间信息，并更新固态硬盘内部计时器；
46.步骤108，根据用户在特定时间段的读写访问负载判断用户行为，将特定时间段的用户读写速度及负载要求进行分类并与时间段进行匹配；
47.步骤110，根据用户行为对固态硬盘的相关任务包括垃圾回收、磨损均衡以及数据巡检的启动时间进行分配。
48.在本实施例中，提出一种基于系统时间信息的ssd任务管理方法，在保证ssd可靠性的前提下，根据用户对ssd的使用特点和时间段对ssd的任务进行管理。在用户进场进行大量读写操作时间段减少额外任务对读写速度的影响，提升用户体验。在用户对读写速度要求不高的时间段进行各种任务的执行，以保证ssd的可靠性要求，其具体的实现步骤如下：
49.首先，本方案中涉及主机端与ssd端的交互，上层为设备平台和操作系统，设备可以是pc，也可以是服务器，搭载了相应的操作系统；下层为ssd，操作系统与ssd按照标准协议进行命令传输。
50.主机端：基于主机设备和操作系统，构建主机系统时间发送模块，该模块在每次系统上电启动过程中主机将系统时间信息发送给ssd。
51.在一个实施例中，该方法还包括：主机定时将系统时间与固态硬盘内部计时器进行同步，以避免所述固态硬盘内部计时不准确。
52.由于ssd内部计时器可能和主机存在误差，故主机需要定时将系统时间与ssd进行同步，已避免长时间开始后ssd内部计时不准确，影响对用户行为的准确判断。
53.在ssd端，主要实现以下功能：
54.接收主机启动过程和时间同步过程中发送的时间信息后，更新ssd内部计时器，并且保证ssd在进入低功耗状态后，此计数器仍然可以准确计时。
55.用户行为分析，根据用户在特定时间段的读写访问负载，判断用户行为，将特定时间段的用户读写速度及负载要求进行分类并与时间段进行匹配。并在一定时期内对此判断
进行校正。
56.任务管理模块，实现的主要功能是根据用户行为分析，结合可靠性要求，对ssd的相关任务例如(垃圾回收/磨损均衡/数据巡检等)的启动时间进行合理分配，尽量选择在用户对ssd读写访问负载较小，对速度要求不高的时间段进行。
57.在上述实施例中，通过获取基于系统时间信息的ssd任务管理请求；主机在系统上电启动过程中将系统时间信息发送给固态硬盘；固态硬盘接收主机发送的时间信息，并更新固态硬盘内部计时器；根据用户在特定时间段的读写访问负载判断用户行为，将特定时间段的用户读写速度及负载要求进行分类并与时间段进行匹配；根据用户行为对固态硬盘的相关任务包括垃圾回收、磨损均衡以及数据巡检的启动时间进行分配。本方案在保证ssd可靠性的前提下，根据用户对ssd的使用特点和时间段对ssd的任务进行管理。在用户进场进行大量读写操作时间段减少额外任务对读写速度的影响，提升用户体验；在用户对读写速度要求不高的时间段进行各种任务的执行，以保证ssd的可靠性要求。
58.在一个实施例中，如图2所示，提供了一种基于系统时间信息的ssd任务管理方法，该方法还包括：
59.步骤202，根据用户行为确定用户的应用场景包括用户工作场景、用户娱乐场景以及用户休息场景；
60.步骤204，在用户工作场景下，固态硬盘将垃圾回收以及磨损均衡任务的执行范围变小以减少任务的执行时间；
61.步骤206，在用户娱乐场景下，固态硬盘依据此将减少或禁止相关任务的执行以保证用户的娱乐体验；
62.步骤208，在用户休息场景下，固态硬盘将相关任务安排在此时进行。
63.具体地，在本实施例中提供了具体不同应用场景下的优化方案，主要包括：
64.针对用户工作场景进行优化。例如，当用户的工作主要是文档类工作是，对ssd的读写负载和速度要求相对较低，ssd端看到的大都是小范围的随机读写，并且时间段大部分集中在工作日的早9点到晚8点之间。针对此场景，ssd可以将垃圾回收/磨损均衡等任务的执行范围变小，减少执行时间，避免相关任务影响用户体验。
65.针对用户娱乐场景优化。例如，用户娱乐场景包含视频播放，游戏等常见操作，此种情况，会对大文件进行连续读写的操作，时间段一般集中在晚8点后或休息日，ssd依据此将减少或者禁止相关任务的执行，保证用户的娱乐体验。
66.针对用户休息场景优化。例如，在晚10点后到第二天早8点的时间段，用户需要使用计算机进行操作，若此时用户未关机，则ssd可以将各种任务安排在此时进行，即不影响用户体验，又可以保证ssd的可靠性需求。
67.在本实施例中，通过将主机系统时间和ssd进行同步，ssd可以根据系统时间和用户行为判断用户对ssd进行数据访问的特点和时间段，据此可以对ssd用户非读写的任务进行有效管理。在满足ssd可靠性要求的前提下，在用户需要对ssd进行告诉访问时，减少或停止其他任务的执行，增强用户体验。
68.应该理解的是，虽然图1-2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-2中的至少一
部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
69.在一个实施例中，如图3所示，提供了一种基于系统时间信息的ssd任务管理装置300，该装置包括：
70.获取模块301，所述获取模块用于获取基于系统时间信息的ssd任务管理请求；
71.发送模块302，所述发送模块用于主机在系统上电启动过程中将系统时间信息发送给固态硬盘；
72.接收模块303，所述接收模块用于固态硬盘接收主机发送的时间信息，并更新固态硬盘内部计时器；
73.行为分析模块304，所述行为分析模块用于根据用户在特定时间段的读写访问负载判断用户行为，将特定时间段的用户读写速度及负载要求进行分类并与时间段进行匹配；
74.任务管理模块305，所述任务管理模块用于根据用户行为对固态硬盘的相关任务包括垃圾回收、磨损均衡以及数据巡检的启动时间进行分配。
75.在一个实施例中，行为分析模块304还用于：
76.根据所述用户行为确定用户的应用场景包括用户工作场景、用户娱乐场景以及用户休息场景。
77.在其中一个实施例中，任务管理模块305还用于：
78.在用户工作场景下，固态硬盘将垃圾回收以及磨损均衡任务的执行范围变小以减少任务的执行时间；
79.在用户娱乐场景下，固态硬盘依据此将减少或禁止相关任务的执行以保证用户的娱乐体验；
80.在用户休息场景下，固态硬盘将相关任务安排在此时进行。
81.在一个实施例中，如图4所示，提供了一种基于系统时间信息的ssd任务管理装置300，该装置还包括时间同步模块306，用于：
82.主机定时将系统时间与固态硬盘内部计时器进行同步，以避免所述固态硬盘内部计时不准确。
83.关于基于系统时间信息的ssd任务管理装置的具体限定可以参见上文中对于基于系统时间信息的ssd任务管理方法的限定，在此不再赘述。
84.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过装置总线连接的处理器、存储器以及网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作装置、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作装置和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于系统时间信息的ssd任务管理方法。
85.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的限定，具体的计算机设备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。
86.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以上各个方法实施例中的步骤。
87.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以上各个方法实施例中的步骤。
88.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例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，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
89.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
90.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。