3.3 緩存管理模塊

　　緩存管理模塊主要負責緩存的管理，所有與緩存相關(guān)的操作均須通過緩存管理模塊提供的接口函數(shù)來完成。緩存管理模塊管理的基本單元是緩存片（buffer clip），對每次傳輸請求，緩存管理將根據(jù)給定信息在緩存空間中開辟一個緩存片，用于該傳輸?shù)臄?shù)據(jù)交換。根據(jù)緩存片可能的繁忙程度，可以給予其不同的駐留時間，一種可行的方法是將物理緩存空間分成若干段，每段對應(yīng)不同的駐留時間，開辟緩存片之前可以首先定位到某個段再進行操作。這樣可以有效地提高緩存片碎片整理和維護的工作效率。

　　緩存管理模塊對外接口非常簡單，這樣可以有效地隱藏緩存策略，使用段/片兩級管理策略的緩存管理模塊對外接口如表2所列。

        表2 緩存管理模塊對外接口函數(shù)

　　其中申請緩存片的操作是唯一一個必須對外開放的接口，其他3個對緩存段的操作接口屬于可選式開放，即如果外部不需要的話，可以由緩存管理模塊自行進行緩存段的整理工作。

　　申請緩存片是緩存操作中最常用的操作。在具體過程中，需要判斷數(shù)據(jù)段是否已經(jīng)被緩存，以及當前緩存空間是否有足夠的空間開辟新的緩存片，并在必要時對緩存空間進行一些整理以獲取相關(guān)資源等。一種可行的操作流程如圖6所示。

圖6 緩存片申請操作流程

　　在上述操作中，需要用到很多與緩存相關(guān)的操作，例如，查詢狀態(tài)、創(chuàng)建片、調(diào)整片、刪除片等。這些操作都封裝成通用的處理函數(shù)集成在緩存管理模塊內(nèi)部，供上層策略調(diào)用，但對外并不開放。

　　結(jié)語

　　基于NiosII搭建的固態(tài)盤設(shè)備系統(tǒng)完整地實現(xiàn)了固態(tài)盤應(yīng)有的功能。通過使用靈活的SOPC系統(tǒng)，配合弱耦合的軟件結(jié)構(gòu)，使得核心算法的開發(fā)與系統(tǒng)的相關(guān)程度降到了最低，極大地方便了核心算法的獨立開發(fā)。這就使系統(tǒng)能夠在保證基本功能的同時，擁有了足夠的靈活性來面對各種可能的需求。

　　固態(tài)盤是近幾年最有希望替代硬盤成為主流存儲設(shè)備的新型存儲設(shè)備，各種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和相關(guān)算法等技術(shù)都在不斷的更新。面對各種實際問題，研究固態(tài)盤的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和各種關(guān)鍵算法不僅具有重要的學術(shù)意義，同時還有廣闊的應(yīng)用前景。

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