Cache的数据处理方法、装置、计算机设备和介质与流程

本技术涉及数据存储，特别是涉及一种cache的数据处理方法、装置、计算机设备和介质。

背景技术：

1、 随着数据存储技术的发展，出现了raid（redundant array of independentdisks，磁盘冗余阵列）技术，raid是将多个独立的磁盘设备按照不同的方式组合起来，形成存储阵列组，能够提供比单个磁盘更高的存储性能，并增加冗余实现不同级别的数据保护。为了能进一步提升raid系统的io性能，采用raid cache技术。raid controller通常外挂的dram(动态随机存储器)作为i/o数据的缓存空间。

2、 传统技术中，对于写cache，主机io数据写到dram就完成当前io写操作，即可向主机反馈完成标志。然而传统技术中，只能做到简单的写cache流程，无法支持更加复杂的写cache的流程，无法满足raid controller更加复杂的应用场景下对raid cache的需求。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种cache的数据处理方法、装置、计算机设备和介质。

2、一种cache的数据处理方法，上述的方法包括：

3、接收cache命令；

4、根据cache命令执行cache查找，得到查找结果；

5、根据cache命令以及查找结果确定预先配置的cache操作模式；

6、当cache操作模式为写cache并回收cache资源的模式，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中命中时，根据查找结果回收cache资源，将cache命令对应的数据写入磁盘，并执行cache更新。

7、在其中一个实施例中，上述的根据cache命令以及查找结果确定cache操作模式，包括：

8、根据cache命令、查找结果以及预先创建的配置数据，确定cache操作模式，配置数据包括各cache操作模式与各cache命令的命令信息以及各查找结果的映射关系。

9、在其中一个实施例中，上述的根据cache命令执行cache查找，得到查找结果，包括：

10、根据cache命令进行哈希计算，得到哈希值；

11、读取预先创建的哈希表中哈希值对应的目标哈希表项，所目标哈希表项中包括cache的状态信息；

12、当cache的状态信息指示磁盘数据在cache中时，确定查找结果为cache命令对应的数据在cache中命中。

13、在其中一个实施例中，上述的cache的状态信息包括多个状态信息位以及对应的取值，上述的根据查找结果回收cache资源，包括：

14、将各状态信息位的取值都更新为无效，以进行回收cache资源。

15、在其中一个实施例中，上述的状态信息位包括写锁定状态和修改状态，将cache命令对应的数据写入cache中之前，上述的方法还包括：

16、当cache操作模式为写cache并不回收cache资源的模式，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中命中时，将目标哈希表项中的写锁定状态和修改状态更新为有效；

17、当cache操作模式为写cache并不回收cache资源的模式，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中未命中时，将写锁定状态更新为有效。

18、在其中一个实施例中，上述的状态信息位还包括磁盘数据是否在cache的状态，当磁盘数据是否在cache的状态为有效时，上述的执行cache更新，包括：

19、当cache操作模式为写cache并不回收cache资源的模式，且目标哈希表项中的磁盘数据是否在cache的状态、写锁定状态以及修改状态均为有效时，将写锁定状态更新为无效，以执行cache更新；

20、当cache操作模式为写cache并不回收cache资源的模式，且磁盘数据是否在cache的状态以及修改状态均为无效，写锁定状态为有效时，将的磁盘数据是否在cache的状态更新为有效，写锁定更新为无效，以执行所述cache更新。

21、在其中一个实施例中，上述的状态信息位还包括cache存储地址，当cache操作模式为写cache并不回收cache资源的模式，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中命中时，上述的将cache命令对应的数据写入cache中，包括：

22、将cache命令对应的数据写入cache存储地址对应的空间；

23、上述的写cache并不回收cache资源的模式中包括写cache并分配的模式，当cache操作模式为写cache并分配的模式，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中未命中时，上述的方法还包括：

24、根据查找结果分配新的cache存储地址；

25、将cache命令对应的数据写入cache中，包括：

26、将cache命令对应的数据写入新的cache存储地址对应的空间。

27、在其中一个实施例中，上述的方法还包括：

28、当cache操作模式为读cache并不分配cache存储地址的模式，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中命中时，读取cache存储地址指定空间的数据写回主机，并执行cache更新；

29、当cache操作模式为读cache并不分配cache存储地址的模式，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中未命中时，读取磁盘中cache命令对应的数据返回主机，并执行cache更新。

30、在其中一个实施例中，上述的方法还包括：

31、当cache操作模式为读cache并分配cache存储地址的模式，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中未命中时，从磁盘中读取cache命令对应的数据返回主机，并分配新的cache存储地址，将cache命令对应的数据写入新的cache存储地址，并执行cache更新。

32、在其中一个实施例中，上述的状态信息为还包括读不分配锁定状态，上述的读取cache存储地址指定空间的数据写回主机之前，上述的方法还包括：

33、将读不分配锁定状态置为有效。

34、当cache操作模式为读cache并不分配cache存储地址的模式，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中命中时，上述的执行cache更新，包括：

35、将读不分配锁定状态置为无效。

36、在其中一个实施例中，上述的状态信息位还包括读分配锁定状态，上述的从磁盘中读取cache命令对应的数据返回主机之前，上述的方法还包括：

37、将读分配锁定状态置为有效；

38、当cache操作模式为读cache并分配cache存储地址的模式，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中未命中时，上述的执行cache更新，包括：

39、将读分配锁定状态置为无效。

40、在其中一个实施例中，上述的方法还包括：

41、当cache操作模式为落盘操作，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中未命中时，将cache存储地址对应空间的数据写入磁盘，并将各状态信息位的取值都更新为无效，以进行回收cache资源。

42、一种磁盘阵列cache的数据处理系统，上述的系统包括磁盘阵列控制器和磁盘，上述的磁盘阵列控制器与磁盘连接，上述的磁盘阵列控制器包括cache处理装置以及读写装置，cache处理装置与读写装置连接，其中，

43、cache处理装置用于接收cache命令，根据cache命令执行cache查找，得到查找结果，根据cache命令以及查找结果确定cache操作模式，当cache操作模式为写cache并回收cache资源的模式，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中命中时，根据查找结果回收cache资源；

44、读写装置用于将cache命令对应的数据写入磁盘；

45、cache处理装置还用于执行cache更新。

46、在其中一个实施例中，上述的cache命令包括多个，cache处理装置包括命令队列、hash管理单元以及cache处理单元，命令队列与hash管理单元连接，hash管理单元与cache处理单元连接，其中，

47、命令队列用于保存多个cache命令，确定各cache命令的cache操作模式，并将各cache命令派发到hash管理单元；

48、hash管理单元用于根据cache命令进行哈希计算，并根据计算得到的哈希值将cache命令派发到cache处理单元；

49、cache处理单元用于根据各cache命令执行cache查找，得到查找结果，当目标cache命令的cache操作模式为写cache并回收cache资源的模式，且目标cache命令的查找结果为cache命令对应的数据在cache中命中时，根据查找结果回收cache资源。

50、在其中一个实施例中，上述的hash管理单元包括互斥锁、多个缓冲器以及各缓冲器对应的哈希计算单元，cache处理单元包括cache查找子单元、cache更新子单元以及cache回收子单元其中，

51、命令队列还用于根据各cache命令确定各cache命令对应的cache操作类型，并根据各cache命令对应的cache操作类型以及预先创建的各缓冲器与cache操作类型的关联关系，将各cache命令派发给对应的缓冲器，操作类型包括cache查找操作、cache更新操作以及cache回收操作；

52、哈希计算单元用于从对应的缓冲器中读取各cache命令，并计算各cache命令的哈希值；

53、互斥锁用于根据各cache命令对应的哈希值进行锁定，当目标cache命令被锁定时，将目标cache命令根据目标cache命令对应的cache操作类型派发到cache处理单元中的对应子单元；

54、cache查找子单元用于根据各cache命令执行cache查找，得到查找结果；

55、cache更新子单元用于处理的操作类型为cache更新操作；

56、cache回收子单元用于当目标cache命令的cache操作模式为写cache并回收cache资源的模式，且目标cache命令的查找结果为cache命令对应的数据在cache中命中时，根据查找结果回收cache资源。

57、在其中一个实施例中，上述的cache查找子单元中至少一个子单元的个数包括多个。

58、一种磁盘阵列cache的数据处理装置，上述的装置应用于磁盘阵列控制器，磁盘阵列控制器与主机连接，磁盘阵列控制器还与磁盘连接，磁盘阵列控制器包括cache，上述的装置包括：

59、接收模块，用于接收cache命令；

60、查找模块，用于根据cache命令执行cache查找，得到查找结果；

61、确定模块，用于根据cache命令以及查找结果确定预先配置的cache操作模式；

62、读写模块，用于当cache操作模式为写cache并回收cache资源的模式，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中命中时，根据查找结果回收cache资源，将cache命令对应的数据写入磁盘，并执行cache更新。

63、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下步骤：

64、收主机发送的cache命令；

65、根据cache命令执行cache查找，得到查找结果；

66、根据cache命令以及查找结果确定预先配置的cache操作模式；

67、当cache操作模式为写cache并回收cache资源的模式，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中命中时，根据查找结果回收cache资源，将cache命令对应的数据写入磁盘，并执行cache更新。

68、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下步骤：

69、收主机发送的cache命令；

70、根据cache命令执行cache查找，得到查找结果；

71、根据cache命令以及查找结果确定预先配置的cache操作模式；

72、当cache操作模式为写cache并回收cache资源的模式，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中命中时，根据查找结果回收cache资源，将cache命令对应的数据写入磁盘，并执行cache更新。

73、上述cache的数据处理方法、装置、计算机设备和介质，通过磁盘阵列控制器根据主机发送的cache命令进行cache，根据查找结果确定cache操作模式，本技术的cache操作模式有别于传统技术中简单的读写模式，本技术的cache操作模式可以为复杂的写cache操作模式，例如，写cache并回收cache资源的模式，当cache操作模式为写cache并回收cache资源的模式，且查找结果为cache命令对应的数据在cache中命中时，根据查找结果回收cache资源，并将cache命令对应的数据写入磁盘，并执行cache更新。采用本技术能够处理更加复杂的写cache流程，能够支持更加复杂的应用场景。