(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211081605.9 (22)申请日 2022.09.06 (71)申请人 浪潮电子信息产业股份有限公司 地址 250101 山东省济南市高新区浪潮路 1036号 (72)发明人 刘科　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 刘静莉 (51)Int.Cl. G06F 13/28(2006.01) G06F 9/50(2006.01) G06F 3/06(2006.01) (54)发明名称 一种数据存取方法、 装置、 设备和计算机可 读存储介质 (57)摘要 本申请涉及计算机技术领域， 公开了一种数 据存取方法、 装置、 设备和计算机可读 存储介质， 在主机侧创建与加速卡内存容量匹配的缓存池； 缓存池中包含按照设定的容量单位划分的缓存 块。 在获取到目标数据的读取指令的情况下， 从 缓存池中调用与 目标数据的容量匹配的目标缓 存块， 将目标数据存储至目标缓存块。 记录目标 缓存块的元信息， 并对目标缓存块设置写保护。 依据各缓存块对应的状态信息， 执行数据存取操 作， 并调整执行数据存取操作后的缓存块的状态 信息， 可以避免主机侧与加速卡之间相同数据的 重复传输。 缓存块为连续的大块内存， 所需的传 输描述符少， 可一次性连续传输大量数据， 提升 了带宽利用率， 提高了数据传输效率。 权利要求书3页 说明书20页 附图11页 CN 115168259 A 2022.10.11 CN 115168259 A 1.一种数据存取 方法， 其特 征在于， 包括： 在主机侧创建与加速卡内存容量匹配的缓存池； 其中， 所述缓存池中包含按照设定的 容量单位划分的缓存块； 在获取到目标数据的读取指令的情况下， 从所述缓存池中调用与所述目标数据的容量 匹配的目标缓存块， 将所述目标 数据存储至所述目标缓存块； 记录所述目标缓存块的元信息， 并对所述目标缓存块设置写保护； 其中， 所述元信 息包 括目标数据所属的文件号、 目标数据的长度、 目标数据的地址信息， 以及用于表征所述目标 缓存块与所述加速卡的数据同步状态的状态信息； 依据各所述缓存块对应的状态信息， 执行数据存取操作， 并调整执行数据存取操作后 的缓存块的状态信息； 其中， 所述状态信息包括用于表征缓存块未缓存数据的标识、 用于表 征仅缓存块缓存数据的标识、 用于表征缓存块与加速卡均存储数据且数据一致的标识以及 用于表征缓存块与加速卡均存 储数据且数据不 一致的标识。 2.根据权利要求1所述的数据存取方法， 其特征在于， 在主机侧创建与加速卡内存容量 匹配的缓存 池之后还 包括： 创建空闲链表和缓存链表； 所述空闲链表用于存放未使用的缓存块， 所述缓存链表用 于存放已使用的缓存块； 相应的， 所述在获取到目标数据的读取指令的情况下， 从所述缓存池中调用与所述目 标数据的容 量匹配的目标缓存块， 将所述目标 数据存储至所述目标缓存块包括： 在获取到目标数据的读取指令的情况下， 从所述空闲链表和所述缓存链表中选取与 所 述目标数据的容量相匹配的目标缓存块， 将所述目标数据存储至所述目标缓存块； 其中， 所 述目标缓存块存放至所述缓存链 表中。 3.根据权利要求2所述的数据存取方法， 其特征在于， 所述从所述空闲链表和所述缓存 链表中选取与所述目标数据的容量相匹配的目标缓存块， 将所述目标数据存储至所述目标 缓存块包括： 在所述空闲链表不为空 的情况下， 将所述空闲链表中的一个空闲缓存块存放至所述缓 存链表； 在访问所述目标数据发生缺页异常的情况下， 从磁盘中读取与设定的容量单位匹配的 第一数据块， 将所述第一数据块存储至所述空闲缓存块； 建立所述第一数据块的物理地址 和虚拟地址的映射关系； 在所述空闲链表为空的情况下， 从所述缓存链表中释放一个可用缓存块， 在访 问所述 目标数据发生缺页异常的情况下， 从磁盘中读取与设定的容量单位匹配的第二数据块， 将 所述第二数据块存储至所述可用缓存块； 建立所述第二数据块的物理地址和虚拟地址的映 射关系； 直至所述目标 数据划分的所有数据块均存 储至目标缓存块， 则结束操作。 4.根据权利要求3所述的数据存取方法， 其特征在于， 所述从所述缓存链表中释放一个 可用缓存块包括： 依据缓存链 表的替换算法， 从所述缓存链 表中选出一个可用缓存块； 将所述可用缓存块中的原有数据回写到磁 盘。 5.根据权利要求1所述的数据存取方法， 其特征在于， 所述记录所述目标缓存块的元信 息包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115168259 A 2记录目标数据的文件号、 所述目标数据的长度、 目标数据在文件中的偏移量、 用于指示 所述目标数据所在目标缓存块的源地址、 与所述源地址相对应的加速卡的目的地址以及用 于表征所述目标缓存块与所述加速卡的数据同步状态的状态信息 。 6.根据权利要求1所述的数据存取方法， 其特征在于， 所述调 整执行数据存取操作后的 缓存块的状态信息包括： 在将所述目标数据传输至所述加速卡之后， 将所述状态信 息调整为用于表征所述加速 卡和所述目标缓存块均存 储数据且数据一 致的标识。 7.根据权利要求1所述的数据存取方法， 其特征在于， 所述依据 各所述缓存块对应的状 态信息， 执 行数据存取操作， 并调整执 行数据存取操作后的缓存块的状态信息包括： 在接收到目标数据修改指令的情况下， 修改所述目标缓存块中存储的目标数据， 并将 所述状态信息调整为用于表征所述加速卡和所述目标缓存块均存储数据且数据不一致的 标识。 8.根据权利要求1所述的数据存取方法， 其特征在于， 在主机侧创建与加速卡内存容量 匹配的缓存 池之后还 包括： 对所述缓存 池的缓存块进行内存锁定 。 9.根据权利要求1所述的数据存取方法， 其特征在于， 在主机侧创建与加速卡内存容量 匹配的缓存 池之后还 包括： 在接收到第 一数据的加速处理指令的情况下， 判断所述第 一数据是否被所述缓存池缓 存； 在所述第一数据 未被所述缓存池缓存的情况下， 将所述第 一数据从磁盘载入所述缓存 池； 将所述缓存 池中的第一数据添加至DMA发送 链表； 依据存储所述第一数据的缓存块所对应的元信息， 生成DMA描述符； 向所述加速卡传输所述DMA描述符， 以便于所述加速卡依据所述DMA描述符获取所述 DMA发送链表中包含的第一数据。 10.根据权利要求9所述的数据存取方法， 其特征在于， 所述在接收到第一数据的加速 处理指令的情况 下， 判断所述第一数据是否被所述缓存 池缓存包括： 在接收到第一数据的加速处理指令的情况下， 依据所述第一数据的文件号和数据量， 构建文件信息链 表； 将所述第一数据按照设定的容 量单位划分为文件块； 遍历所述文件信息链 表的文件块， 判断当前文件信息链 表是否为空； 在所述当前文件信息链 表不为空的情况 下， 判断当前文件块是否被所述缓存 池缓存； 相应的， 所述在所述第一数据未被所述缓存池缓存的情况下， 将所述第一数据从磁盘 载入所述缓存 池； 将所述缓存 池中的第一数据添加至DMA发送 链表包括： 在所述当前文件块未被所述缓存池缓存的情况下， 将所述当前文件块从磁盘载入所述 缓存池； 将所述缓存 池中的当前文件块添加至DMA发送 链表； 直至所述当前文件信 息链表为空 的情况下， 执行所述依据存储所述第 一数据的缓存块 所对应的元信息， 生成DMA描述符的步骤。 11.根据权利要求10所述的数据存取 方法， 其特 征在于， 还 包括： 在当前文件块被所述缓存池缓存的情况下， 判断缓存所述当前文件块的当前缓存块所权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115168259 A 3