[發明專利]并行閃存轉換層方法與系統

有效

• 申請號: 201210016918.6
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN102609218A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 胡事民;談鑒鋒;白石;廖學良
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F12/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種并行閃存轉換層方法，其特征在于，包括：

建立頁組和塊為單位的混合地址映射機制，其中，所述頁組可分為邏輯頁組和物理頁組，所述塊可分為邏輯塊和物理塊；

當文件系統發送的I/O請求的數量超過預設請求閾值時，建立I/O請求隊列，并將超出所述預設請求閾值的I/O請求放入所述I/O請求隊列；

根據所述混合地址映射機制對所述I/O請求隊列中的I/O請求分為多組I/O請求子隊列，對所述每組I/O請求子隊列并行讀寫操作，其中，每組所述I/O請求子隊列包括多個I/O請求，所述多個I/O請求可并行操作。

2.如權利要求1所述的并行閃存轉換層方法，其特征在于，所述建立頁組和塊為單位的混合地址映射機制，進一步包括：

將并行閃存劃分為多個物理塊，以及將每個所述物理塊劃分為多個物理頁組；

將邏輯塊數據劃分為多個邏輯頁組；

在所述并行閃存的物理塊上將所述物理頁組分配至所述邏輯頁組；

當所述邏輯頁組更新時，重新將對應的所述物理塊上的所述物理頁組分配至所述邏輯頁組。

3.如權利要求2所述的并行閃存轉換層方法，其特征在于，如果所述邏輯塊更新后的數據超過對應的所述物理塊的所述物體頁組的存儲容量后，對所述邏輯塊分配新的物理塊。

4.如權利要求1所述的并行閃存轉換層方法，其特征在于，對同一個所述邏輯頁組的多個所述物理頁組設置標示符，其中，所述標示符用于指示所述物理頁組為有效數據或無效數據。

5.如權利要求2-4中任一項所述的并行閃存轉換層方法，其特征在于，設置每個所述頁組的大小為2～4千字節，且每個所述塊的大小為128～256千字節。

6.如權利要求1所述的并行閃存轉換層方法，其特征在于，所述對所述每組I/O請求子隊列中的I/O請求并行讀寫操作在可并行的存儲電子板上執行。

7.如權利要求6所述的并行閃存轉換層方法，其特征在于，所述可并行的存儲電子板大小為256或512兆字節。

8.如權利要求4所述的并行閃存轉換層方法，其特征在于，還包括如下步驟：

根據所述物理頁組的標示符，回收標記為無效數據最多的數據塊，建立回收塊集合；

從所述回收塊集合中查找可并行擦除的物理塊，并對所述可并行擦除的物理塊進行并行擦除操作。

9.如權利要求8所述的并行閃存轉換層方法，其特征在于，還包括如下步驟：

設置空閑塊列表，其中，所述空閑塊列表存儲有擦除后的物理塊；

從所述空閑塊列表中選取空閑的物理塊分配給所述邏輯塊。

10.一種并行閃存轉換層系統，其特征在于，包括：

建立模塊，所述建立模塊用于建立頁組和塊為單位的混合地址映射機制，其中，所述頁組可分為邏輯頁組和物理頁組，所述塊可分為邏輯塊和物理塊；

請求處理模塊，所述請求處理模塊用于當文件系統發送的I/O請求的數量超過預設請求閾值時，建立I/O請求隊列，并將超出所述預設請求閾值的I/O請求放入所述I/O請求隊列；

并行操作模塊，所述并行操作模塊用于根據所述混合地址映射機制對所述I/O請求隊列中的I/O請求分為多組I/O請求子隊列，對所述每組I/O請求子隊列并行讀寫操作，其中，每組所述I/O請求子隊列包括多個I/O請求，所述多個I/O請求可并行操作。

11.如權利要求10所述的并行閃存轉換層系統，其特征在于，所述建立模塊將并行閃存劃分為多個物理塊，并將每個所述物理塊劃分為多個物理頁組，以及將邏輯塊數據劃分為多個邏輯頁組，在所述并行閃存的物理塊上將所述物理頁組分配至所述邏輯頁組，并當所述邏輯頁組更新時，所述建立模塊重新將對應的所述物理塊上的所述物理頁組分配至所述邏輯頁組。

12.如權利要求11所述的并行閃存轉換層系統，其特征在于，如果所述邏輯塊更新后的數據超過對應的所述物理塊的所述物體頁組的存儲容量后，則所述建立模塊對所述邏輯塊分配新的物理塊。

13.如權利要求10所述的并行閃存轉換層系統，其特征在于，所述建立模塊對同一個所述邏輯頁組的多個所述物理頁組設置標示符，其中，所述標示符用于指示所述物理頁組為有效數據或無效數據。