一種緩存頁(yè)面替換方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種緩存頁(yè)面替換方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著數(shù)字化時(shí)代的不斷發(fā)展，在日常生活和科學(xué)研究中，越來(lái)越多的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)開(kāi)始數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，促使數(shù)據(jù)爆炸式增長(zhǎng)，存儲(chǔ)系統(tǒng)在整個(gè)業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)中的地位也愈發(fā)重要，然而源源不斷的數(shù)據(jù)流導(dǎo)致存儲(chǔ)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的I/O瓶頸問(wèn)題。
[0003]目前，當(dāng)接收到請(qǐng)求且內(nèi)存不足時(shí)，一般采用Linux內(nèi)核中的緩存頁(yè)替換方法，通過(guò)選擇一些頁(yè)面丟棄其內(nèi)容供當(dāng)前請(qǐng)求使用，其中，緩存頁(yè)替換方法需要維護(hù)活躍鏈表(active_list)和非活躍鏈表(inactive_list)，在active_list鏈表中存儲(chǔ)的是經(jīng)常被使用的頁(yè)，而inactivejist鏈表中存儲(chǔ)的是經(jīng)常不被使用的頁(yè)。且根據(jù)訪(fǎng)問(wèn)頻率，兩個(gè)鏈表中所存儲(chǔ)的頁(yè)會(huì)發(fā)生移動(dòng)。當(dāng)內(nèi)存不足時(shí)，需要進(jìn)行頁(yè)回收，而對(duì)于inactivejist鏈表和actiVe_list鏈表中的臟頁(yè)、正在刷寫(xiě)的頁(yè)不能夠進(jìn)行回收，那么緩存頁(yè)替換的方法可以包括:首先從inactivejist鏈表逐個(gè)查找可以回收的頁(yè)，若查找到臟頁(yè)或正在刷寫(xiě)的頁(yè)則跳過(guò)，若查找到非臟頁(yè)，則回收；若內(nèi)存仍然不足時(shí)，再回收activejist鏈表中的頁(yè)。
[0004]然而，在inactive_list鏈表和active_list鏈表中包括大量的臟頁(yè)、正在刷寫(xiě)的頁(yè)，導(dǎo)致在鏈表中查找可回收的頁(yè)時(shí)，會(huì)遇到很多不能夠回收的頁(yè)，從而降低了緩存頁(yè)替換的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種緩存頁(yè)面替換方法及裝置，以提高緩存頁(yè)替換的效率。
[0006]本發(fā)明提供了一種緩存頁(yè)面替換方法，包括:
[0007]S1:建立臟頁(yè)鏈表和非臟頁(yè)鏈表，其中，所述臟頁(yè)鏈表用于存儲(chǔ)臟頁(yè)，所述非臟頁(yè)鏈表用于存儲(chǔ)非臟頁(yè)；
[0008]S2:在確定內(nèi)存不足時(shí)，從所述非臟頁(yè)鏈表中查找目標(biāo)非臟頁(yè)，并將查找到的目標(biāo)非臟頁(yè)進(jìn)行釋放；
[0009]S3:若將所述非臟頁(yè)鏈表中所包括的所有非臟頁(yè)全部釋放依然無(wú)法滿(mǎn)足內(nèi)存時(shí)，從所述臟頁(yè)鏈表中選擇目標(biāo)臟頁(yè)，并消除所述目標(biāo)臟頁(yè)的臟頁(yè)標(biāo)志，并將消除了臟頁(yè)標(biāo)志的所述目標(biāo)臟頁(yè)存儲(chǔ)至所述非臟頁(yè)鏈表中，并執(zhí)行S2，直到滿(mǎn)足內(nèi)存。
[0010]優(yōu)選地，所述建立臟頁(yè)鏈表和非臟頁(yè)鏈表，包括:
[0011]在基樹(shù)空間中查找讀操作所針對(duì)目標(biāo)頁(yè)的索引，若所述基樹(shù)空間中查找到所述目標(biāo)頁(yè)的索引，為所述目標(biāo)頁(yè)增加訪(fǎng)問(wèn)計(jì)數(shù)，并根據(jù)所述目標(biāo)頁(yè)的類(lèi)型，將類(lèi)型為臟頁(yè)的所述目標(biāo)頁(yè)插入到所述臟頁(yè)鏈表中的相應(yīng)位置處，以及將類(lèi)型為非臟頁(yè)的所述目標(biāo)頁(yè)插入到所述非臟頁(yè)鏈表中的相應(yīng)位置處，并讀取所述目標(biāo)頁(yè)的內(nèi)容；其中，所述臟頁(yè)鏈表，和/或，所述非臟頁(yè)鏈表中按照訪(fǎng)問(wèn)計(jì)數(shù)進(jìn)行排列。
[0012]優(yōu)選地，所述建立臟頁(yè)鏈表和非臟頁(yè)鏈表，包括:
[0013]在基樹(shù)空間中查找寫(xiě)操作所針對(duì)目標(biāo)頁(yè)的索引，若所述基樹(shù)空間中查找到所述目標(biāo)頁(yè)的索引，為所述目標(biāo)頁(yè)增加訪(fǎng)問(wèn)計(jì)數(shù)，并根據(jù)所述目標(biāo)頁(yè)的類(lèi)型，將類(lèi)型為臟頁(yè)的所述目標(biāo)頁(yè)插入到所述臟頁(yè)鏈表中的相應(yīng)位置處，以及將類(lèi)型為非臟頁(yè)的所述目標(biāo)頁(yè)從所述非臟頁(yè)鏈表中提取出來(lái)，并根據(jù)所述寫(xiě)操作對(duì)所述目標(biāo)頁(yè)的內(nèi)容進(jìn)行修改，以及在所述目標(biāo)頁(yè)上設(shè)置臟頁(yè)標(biāo)志，并將設(shè)置了臟頁(yè)標(biāo)志的所述目標(biāo)頁(yè)插入到所述臟頁(yè)鏈表中的相應(yīng)位置處；其中，所述臟頁(yè)鏈表，和/或，所述非臟頁(yè)鏈表中按照訪(fǎng)問(wèn)計(jì)數(shù)進(jìn)行排列。
[0014]優(yōu)選地，進(jìn)一步包括:
[0015]按照所述非臟頁(yè)鏈表中訪(fǎng)問(wèn)計(jì)數(shù)從小到大的順序，從所述非臟頁(yè)鏈表中查找目標(biāo)非臟頁(yè)；
[0016]按照所述臟頁(yè)鏈表中訪(fǎng)問(wèn)計(jì)數(shù)從小到大的順序，從所述臟頁(yè)鏈表中選擇目標(biāo)臟頁(yè)。
[0017]優(yōu)選地，進(jìn)一步包括:
[0018]若所述基樹(shù)空間中未查找到所述目標(biāo)頁(yè)的索引，則建立所述目標(biāo)頁(yè)，并從磁盤(pán)中讀取所述目標(biāo)頁(yè)的內(nèi)容將讀取的該內(nèi)容填充到所述目標(biāo)頁(yè)中，并設(shè)置所述目標(biāo)頁(yè)的初始訪(fǎng)問(wèn)計(jì)數(shù)，將所述目標(biāo)頁(yè)插入至非臟頁(yè)鏈表的相應(yīng)位置處。
[0019]本發(fā)明還提供了一種緩存頁(yè)面替換裝置，包括:
[0020]建立單元，用于建立臟頁(yè)鏈表和非臟頁(yè)鏈表，其中，所述臟頁(yè)鏈表用于存儲(chǔ)臟頁(yè)，所述非臟頁(yè)鏈表用于存儲(chǔ)非臟頁(yè)；
[0021]非臟頁(yè)處理單元，用于在確定內(nèi)存不足時(shí)，從所述非臟頁(yè)鏈表中查找目標(biāo)非臟頁(yè)，并將查找到的目標(biāo)非臟頁(yè)進(jìn)行釋放；
[0022]臟頁(yè)處理單元，用于若將所述非臟頁(yè)鏈表中所包括的所有非臟頁(yè)全部釋放依然無(wú)法滿(mǎn)足內(nèi)存時(shí)，從所述臟頁(yè)鏈表中選擇目標(biāo)臟頁(yè)，并消除所述目標(biāo)臟頁(yè)的臟頁(yè)標(biāo)志，并將消除了臟頁(yè)標(biāo)志的所述目標(biāo)臟頁(yè)存儲(chǔ)至所述非臟頁(yè)鏈表中，并觸發(fā)所述非臟頁(yè)處理單元執(zhí)行相應(yīng)操作，直到滿(mǎn)足內(nèi)存。
[0023]優(yōu)選地，所述建立單元，用于在基樹(shù)空間中查找讀操作所針對(duì)目標(biāo)頁(yè)的索引，若所述基樹(shù)空間中查找到所述目標(biāo)頁(yè)的索引，為所述目標(biāo)頁(yè)增加訪(fǎng)問(wèn)計(jì)數(shù)，并根據(jù)所述目標(biāo)頁(yè)的類(lèi)型，將類(lèi)型為臟頁(yè)的所述目標(biāo)頁(yè)插入到所述臟頁(yè)鏈表中的相應(yīng)位置處，以及將類(lèi)型為非臟頁(yè)的所述目標(biāo)頁(yè)插入到所述非臟頁(yè)鏈表中的相應(yīng)位置處，并讀取所述目標(biāo)頁(yè)的內(nèi)容；其中，所述臟頁(yè)鏈表，和/或，所述非臟頁(yè)鏈表中按照訪(fǎng)問(wèn)計(jì)數(shù)進(jìn)行排列。
[0024]優(yōu)選地，所述建立單元，用于在基樹(shù)空間中查找寫(xiě)操作所針對(duì)目標(biāo)頁(yè)的索引，若所述基樹(shù)空間中查找到所述目標(biāo)頁(yè)的索引，為所述目標(biāo)頁(yè)增加訪(fǎng)問(wèn)計(jì)數(shù)，并根據(jù)所述目標(biāo)頁(yè)的類(lèi)型，將類(lèi)型為臟頁(yè)的所述目標(biāo)頁(yè)插入到所述臟頁(yè)鏈表中的相應(yīng)位置處，以及將類(lèi)型為非臟頁(yè)的所述目標(biāo)頁(yè)從所述非臟頁(yè)鏈表中提取出來(lái)，并根據(jù)所述寫(xiě)操作對(duì)所述目標(biāo)頁(yè)的內(nèi)容進(jìn)行修改，以及在所述目標(biāo)頁(yè)上設(shè)置臟頁(yè)標(biāo)志，并將設(shè)置了臟頁(yè)標(biāo)志的所述目標(biāo)頁(yè)插入到所述臟頁(yè)鏈表中的相應(yīng)位置處；其中，所述臟頁(yè)鏈表，和/或，所述非臟頁(yè)鏈表中按照訪(fǎng)問(wèn)計(jì)數(shù)進(jìn)行排列。
[0025]優(yōu)選地，
[0026]所述非臟頁(yè)處理單元，用于按照所述非臟頁(yè)鏈表中訪(fǎng)問(wèn)計(jì)數(shù)從小到大的順序，從所述非臟頁(yè)鏈表中查找目標(biāo)非臟頁(yè)；
[0027]所述臟頁(yè)處理單元，用于按照所述臟頁(yè)鏈表中訪(fǎng)問(wèn)計(jì)數(shù)從小到大的順序，從所述臟頁(yè)鏈表中選擇目標(biāo)臟頁(yè)。
[0028]優(yōu)選地，進(jìn)一步包括:
[0029]重建單元，用于在所述基樹(shù)空間中未查找到所述目標(biāo)頁(yè)的索引，則建立所述目標(biāo)頁(yè)，并從磁盤(pán)中讀取所述目標(biāo)頁(yè)的內(nèi)容將讀取的該內(nèi)容填充到所述目標(biāo)頁(yè)中，并設(shè)置所述目標(biāo)頁(yè)的初始訪(fǎng)問(wèn)計(jì)數(shù)，將所述目標(biāo)頁(yè)插入至非臟頁(yè)鏈表的相應(yīng)位置處。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種緩存頁(yè)面替換方法及裝置，通過(guò)建立臟頁(yè)鏈表和非臟頁(yè)鏈表，以使得在訪(fǎng)問(wèn)非臟頁(yè)鏈表時(shí)，所訪(fǎng)問(wèn)的頁(yè)都是非臟頁(yè)，在內(nèi)存不足時(shí)，可以快速的選擇非臟頁(yè)鏈表中的非臟頁(yè)進(jìn)行釋放，無(wú)需對(duì)鏈表中的頁(yè)的類(lèi)型進(jìn)行檢測(cè)，省卻了頁(yè)的檢測(cè)時(shí)間，從而提高緩存頁(yè)面替換的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的方法流程圖；
[0032]圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的方法流程圖；
[0033]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的讀操作方法流程圖；
[0034]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的非臟頁(yè)鏈表結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的非臟頁(yè)鏈表中插入結(jié)果示意圖；
[0036]圖6是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的非臟頁(yè)鏈表中插入結(jié)果示