一种固态硬盘的搜索方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及计算机，特别涉及一种固态硬盘的搜索方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、固态硬盘是一种存储设备，它采用闪存芯片作为数据存储介质，与传统机械硬盘相比，具有更快的读写速度、更低的能耗和更长的寿命。固态硬盘的性能和稳定性与其内部控制器的质量和效率密切相关。在固态硬盘中，控制器不仅可以处理来自主机的读写命令，还可以管理闪存。

2、随着固态硬盘读写的越来越多，在垃圾回收（garbage collection，即gc）和磨损均衡（wear leveling，即wl）的过程中，固态硬盘控制器会频繁接收到搜索任务并搜索内存中保存的每个block（块）信息，以确定哪些block需要进行磨损均衡，哪些block需要进行垃圾回收。这个过程会占用大量的计算资源，且搜索操作所需的block范围也会逐渐扩大，因此频繁的搜索和判断会降低整体的性能，从而造成主机读写性能下降。

3、当前，为了降低搜索对固态硬盘性能的不利影响，一方面是采用粒子群优化算法、遗传算法、模拟退火算法等算法遍历所有block寻找全局最优解，而由于内存中的信息通常具有固定大小和乱序排列，因此会对固态硬盘产生大量压力，导致性能下降；另一方面是采用硬件搜索模块搜索以获取结果，这种方式虽然解放了固态硬盘资源，但搜索仍然需要时间，无法立即完成，不论采用同步还是异步实现，都需要等待搜索结果，在一定程度上降低了系统的响应速度。

4、综上，如何提高固态硬盘搜索的性能和速度是目前有待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种固态硬盘的搜索方法、装置、设备及介质，能够提高固态硬盘搜索的性能和速度。其具体方案如下：

2、第一方面，本发明公开了一种固态硬盘的搜索方法，应用于固态硬盘，包括：

3、确定当前待执行的目标搜索任务，并请求获取预设结果存储区中的当前正在执行的搜索任务对应的搜索结果以确定当前是否存在用于执行所述目标搜索任务的计算机资源；

4、若当前存在用于执行所述目标搜索任务的计算机资源，则确定用于执行所述目标搜索任务的目标硬件搜索模块，并获取搜索范围预测模型基于当前内存中的块信息预测到的目标搜索范围；其中，所述搜索范围预测模型基于深度确定性策略梯度方法构建，硬件搜索模块基于现场可编程门阵列构建；

5、基于所述目标搜索范围和所述目标搜索任务的任务配置参数对所述目标硬件搜索模块进行配置，以便启动配置后的所述目标硬件搜索模块执行所述目标搜索任务并获取当前搜索结果。

6、可选的，所述计算机资源包括当前处于空闲状态的硬件搜索模块；

7、相应的，所述确定用于执行所述目标搜索任务的目标硬件搜索模块，包括：

8、从当前处于空闲状态的硬件搜索模块中任意选择一个硬件搜索模块作为用于执行所述目标搜索任务的目标硬件搜索模块。

9、可选的，所述确定用于执行所述目标搜索任务的目标硬件搜索模块之前，还包括：

10、确定所述目标搜索任务对应的任务类型；

11、检测当前未处于空闲状态的硬件搜索模块是否正在执行与所述任务类型匹配的搜索任务；

12、若是，则取消执行所述目标搜索任务。

13、可选的，所述启动配置后的所述目标硬件搜索模块执行所述目标搜索任务并获取当前搜索结果，包括：

14、启动配置后的所述目标硬件搜索模块执行所述目标搜索任务；

15、对所述目标硬件搜索模块的当前工作状态进行检测，以根据状态检测结果确定所述目标硬件搜索模块是否已执行完成所述目标搜索任务；

16、若所述目标硬件搜索模块已执行完成所述目标搜索任务，则向所述目标硬件搜索模块发送结果获取请求，以获取当前搜索结果；

17、若所述目标硬件搜索模块未执行完成所述目标搜索任务，则执行预设等待操作，直到所述目标硬件搜索模块执行完成所述目标搜索任务后，获取当前搜索结果。

18、可选的，所述获取当前搜索结果之后，还包括：

19、基于所述目标搜索任务的任务类型对所述当前搜索结果进行处理，并清除所述目标硬件搜索模块的当前工作状态。

20、可选的，所述确定当前待执行的目标搜索任务，包括：

21、确定预设的任务缓存队列；

22、若所述任务缓存队列不为空，则按照搜索任务从先到后的缓存顺序从所述任务缓存队列中取出当前待执行的目标搜索任务；

23、若所述任务缓存队列为空，则将当前下发的搜索任务作为当前待执行的目标搜索任务。

24、可选的，所述固态硬盘的搜索方法，还包括：

25、在获取到下发的新搜索任务时，判断所述任务缓存队列是否为空；

26、若所述任务缓存队列不为空，则将所述新搜索任务缓存至所述任务缓存队列。

27、可选的，所述获取当前搜索结果之后，还包括：

28、检测所述任务缓存队列中是否还存在未执行的搜索任务；

29、若是，则按照搜索任务从先到后的缓存顺序从所述任务缓存队列中确定待执行的下一搜索任务，并将所述下一搜索任务作为所述目标搜索任务，然后重新跳转至所述请求获取预设结果存储区中的当前正在执行的搜索任务对应的搜索结果以确定当前是否存在用于执行所述目标搜索任务的计算机资源的步骤，直到获取到与所述下一搜索任务对应的搜索结果。

30、可选的，所述确定当前待执行的目标搜索任务之前，还包括：

31、启动所有硬件搜索模块，并配置硬件搜索模块的启动环境；

32、在硬件搜索模块中预先设置与不同类型的搜索任务对应的任务配置参数；所述任务配置参数包括与搜索算法对应的参数、与搜索方式对应的参数、与搜索范围对应的参数；

33、设置任务缓存队列，并设置所述任务缓存队列的容量大小和缓存算法。

34、可选的，所述目标搜索任务的任务配置参数的获取过程，包括：

35、确定所述目标搜索任务的搜索任务类型；

36、基于所述搜索任务类型确定与所述目标搜索任务相适配的目标搜索算法和目标搜索方式；

37、将与所述目标搜索算法和所述目标搜索方式对应的参数作为所述目标搜索任务的任务配置参数。

38、可选的，所述请求获取预设结果存储区中的当前正在执行的搜索任务对应的搜索结果以确定当前是否存在用于执行所述目标搜索任务的计算机资源，包括：

39、请求获取预设结果存储区中当前正在执行的搜索任务的搜索结果；

40、若获取到当前正在执行的搜索任务的搜索结果，则释放对应的计算机资源，以便调用所述计算机资源执行所述目标搜索任务；

41、若未获取到当前正在执行的搜索任务的搜索结果，则检测是否存在空闲状态的硬件搜索模块；

42、若存在，则判定当前存在用于执行所述目标搜索任务的计算机资源，否则判定当前不存在用于执行所述目标搜索任务的计算机资源。

43、可选的，所述获取搜索范围预测模型基于当前内存中的块信息预测到的目标搜索范围，包括：

44、提取当前内存中的块信息的特征信息；

45、将所述特征信息输入至基于深度确定性策略梯度方法构建的搜索范围预测模型，并基于演员-评论家算法对所述搜索范围预测模型进行训练更新，以输出目标搜索范围。

46、可选的，所述将所述特征信息输入至基于深度确定性策略梯度方法构建的搜索范围预测模型，并基于演员-评论家算法对所述搜索范围预测模型进行训练更新，以输出目标搜索范围，包括：

47、将所述特征信息作为搜索范围预测模型的当前状态；

48、将所述搜索范围预测模型的当前状态输入至策略网络以输出对应的当前动作，并执行所述当前动作得到当前奖励和下一状态；

49、将所述搜索范围预测模型的当前状态、所述当前动作和所述当前奖励和所述下一状态存储为目标经验值，并获取将所述当前动作输入至值函数网络确定的目标值；

50、基于所述目标经验值和所述目标值对所述搜索范围预测模型进行训练更新，以得到更新后的所述搜索范围预测模型输出的最终动作，并基于所述最终动作确定并输出目标搜索范围。

51、第二方面，本发明公开了一种固态硬盘的搜索装置，应用于固态硬盘，包括：

52、资源确定模块，用于确定当前待执行的目标搜索任务，并请求获取预设结果存储区中的当前正在执行的搜索任务对应的搜索结果以确定当前是否存在用于执行所述目标搜索任务的计算机资源；

53、信息确定模块，用于若当前存在用于执行所述目标搜索任务的计算机资源，则确定用于执行所述目标搜索任务的目标硬件搜索模块，并获取搜索范围预测模型基于当前内存中的块信息预测到的目标搜索范围；其中，所述搜索范围预测模型基于深度确定性策略梯度方法构建，硬件搜索模块基于现场可编程门阵列构建；

54、配置模块，用于基于所述目标搜索范围和所述目标搜索任务的任务配置参数对所述目标硬件搜索模块进行配置，以便启动配置后的所述目标硬件搜索模块执行所述目标搜索任务并获取当前搜索结果。

55、第三方面，本发明公开了一种电子设备，包括：

56、存储器，用于保存计算机程序；

57、处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述公开的固态硬盘的搜索方法的步骤。

58、第四方面，本发明公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的固态硬盘的搜索方法的步骤。

59、可见，本发明通过固态硬盘确定当前待执行的目标搜索任务，并请求获取预设结果存储区中的当前正在执行的搜索任务对应的搜索结果以确定当前是否存在用于执行所述目标搜索任务的计算机资源；若当前存在用于执行所述目标搜索任务的计算机资源，则确定用于执行所述目标搜索任务的目标硬件搜索模块，并获取搜索范围预测模型基于当前内存中的块信息预测到的目标搜索范围；其中，所述搜索范围预测模型基于深度确定性策略梯度方法构建，硬件搜索模块基于现场可编程门阵列构建；基于所述目标搜索范围和所述目标搜索任务的任务配置参数对所述目标硬件搜索模块进行配置，以便启动配置后的所述目标硬件搜索模块执行所述目标搜索任务并获取当前搜索结果。

60、本发明的有益效果：本发明在确定当前待执行的目标搜索任务后，首先需要请求获取预设结果存储区中的搜索结果，其目的是为了确定当前是否存在用于执行目标搜索任务的计算机资源，以确保当前有充分的计算机资源用于执行目标搜索任务，以提高搜索性能；需要指出的是，预设结果存储区用于存储当前正在执行的搜索任务对应的搜索结果。若当前存在用于执行目标搜索任务的计算机资源，则再进一步确定用于执行目标搜索任务的目标硬件搜索模块，以及获取搜索范围预测模型基于当前内存中的块信息预测到的目标搜索范围，需要指出的是，本发明中的硬件搜索模块具体基于现场可编程门阵列构建，另外，本发明基于深度确定性策略梯度方法构建搜索范围预测模型，从而使得预测出的搜索范围尽可能小，如此一来，在执行搜索操作时，系统需要处理的数据量更小，提高了搜索的速度。最后再基于目标搜索范围和目标搜索任务的任务配置参数对目标硬件搜索模块进行配置，以便启动配置后的目标硬件搜索模块执行目标搜索任务并获取当前搜索结果。通过采取本发明的技术方案，能够显著提升固态硬盘搜索的性能和速度。