[發明專利]一種外存設備的非對稱讀寫方法及NVM外存設備

有效

• 申請號: 201710255785.0
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107066208B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 牛德姣;朱葉青;蔡濤;彭長生;張行;詹永照;梁軍
• 申請（專利權）人: 江蘇大學;江蘇科海智能系統有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 江蘇縱聯律師事務所 32253
• 代理人: 蔡棟

1.一種外存設備的非對稱讀寫方法，其特征在于：通過分離讀寫操作并使用非對稱讀寫方法來工作；所述外存設備的非對稱讀寫方法包括分離式的讀寫方法、動態粒度的寫方法和多粒度的內外存映射方法；具體包括以下步驟：首先分離讀寫操作，再通過動態粒度寫方法完成寫操作，并使用多粒度內外存映射方法完成內外存的多粒度映射；

所述分離式的讀寫方法具體包括下列步驟：

步驟1.1，接收文件系統訪問外存設備的請求，分析操作類型，為讀操作轉到步驟1.2，為寫操作轉到步驟1.3；

步驟1.2，外存設備使用基于數據塊的讀方法完成讀操作，并將讀出的數據反饋給文件系統；

步驟1.3，外存設備使用動態粒度的寫方法完成寫操作，并將結果反饋給文件系統；

所述的動態粒度的寫方法包括下列步驟：

步驟2.1，分析文件系統發送的寫操作，獲取寫數據塊需寫入的起始地址write_pos和長度write_len，其中write_pos∈N、write_len∈N，并比較寫數據塊與系統數據塊的大小，若寫數據塊小與系統數據塊則轉到步驟2.2，否則轉到步驟2.3；

步驟2.2，根據write_len設置傳輸給外存設備的數據量，由寫入數據、write_pos和write_len構建寫入數據包傳輸給外存設備，并由外存設備根據write_pos和write_len將需要寫入數據包寫入相應位置，并轉到步驟2.8；

步驟2.3，按照最大為系統數據塊大小將寫入數據分成若干個數據包，以實際大小構建最后一個數據包，并將第一個數據包作為當前需寫入數據包，轉到步驟2.4；

步驟2.4，若當前需寫入數據包的大小等于系統數據塊，則轉到步驟2.5，否則轉到步驟2.6；

步驟2.5，將write_pos的值設置為-1，采用以數據塊為單位寫方法，并由外存設備將數據包作為一個數據塊寫入設備，轉到步驟2.7；

步驟2.6，從當前需寫入數據包中獲取write_pos和write_len的信息，設置傳輸給外存設備的數據量，并發送寫入數據包、write_pos和write_len，最后外存設備根據write_pos和write_len將需寫入數據包寫入相應位置，轉到步驟2.8；

步驟2.7，判斷是否還有下一個未完成的寫入數據包，如有則轉到步驟2.4，否則轉到步驟2.8；

步驟2.8，結束寫操作，并向文件系統反饋寫入成功信息；

所述的多粒度的內外存映射方法包括下列步驟：

步驟3.1，在內外存映射表的每個映射項中增加dirty_pos和dirty_len，其中dity_pos∈N、diry_len∈N，保存內外存之間多粒度的映射信息，其中dirty_pos表示在該數據塊中需要更新到外存數據區的起始地址，dirty_len表示該數據塊中需要更新到外存數據區的長度，dirty_pos的值為-1表示該數據塊不采用多粒度映射方法，S(S∈N)和L(L∈N)分別表示要寫入數據起始邏輯地址與長度，轉到步驟3.2；

步驟3.2，依據S查找內外存映射表中所對應的映射項，如S與該映射項的起始地址相同且L的值與數據塊大小相同，則將該映射項的dirty_pos設置為-1，否則將S對應的物理地址保存到dirty_pos中，轉到步驟3.3；

步驟3.3，比較L的值是否超出了該映射項對應邏輯塊的長度，如未超出，則使用L設置dirty_len的值，并將L的值清零，轉到步驟3.4；否則依據數據塊大小和dirty_pos計算出dirty_len的值，并更新S和L，轉到步驟3.4；

步驟3.4，如果L的值不為0轉到步驟3.2，否則結束整個操作。