[發明專利]用于存儲單元內部的磨損均衡管理方法及分布式存儲系統

在審

• 申請號: 201810394073.1
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108710472A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 李大剛;鄭經煒;陳詩雁;林信南
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院;深港產學研基地
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 溫玉珍

1.一種用于存儲單元內部的磨損均衡管理方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，接收并判斷數據請求的類型，當數據請求為數據記錄寫入請求時跳轉至步驟S2，當數據請求為數據記錄訪問請求時跳轉至步驟S3；

步驟S2，根據上一個數據記錄的偏移紀錄寫入當前的數據記錄，并在寫入當前的數據記錄后，保存當前的數據記錄的結束位置作為下一個數據紀錄的偏移紀錄；

步驟S3，根據數據記錄訪問請求讀取其所在存儲單元的偏移記錄，根據偏移記錄從偏移量開始讀出數據記錄中的數據，所述偏移記錄包括偏移量和數據大小信息。

2.根據權利要求1所述的用于存儲單元內部的磨損均衡管理方法，其特征在于，所述步驟S2包括以下子步驟：

步驟S201，根據上一個數據記錄獲取存儲單元地址；

步驟S202，讀取上一個數據記錄在該存儲單元中偏移紀錄；

步驟S203，訪問該存儲單元，并從上一個數據記錄的偏移量開始寫入當前的數據記錄以及下一個數據紀錄的偏移紀錄。

3.根據權利要求2所述的用于存儲單元內部的磨損均衡管理方法，其特征在于，所述步驟S203中，從上一個數據記錄的偏移量開始，先寫入用于掃描識別的標識位以及用于生成下一個數據紀錄的偏移紀錄信息，再寫入當前的數據記錄；所述用于生成下一個數據紀錄的偏移紀錄信息包括當前數據記錄的序列號和數據大小。

4.根據權利要求2或3所述的用于存儲單元內部的磨損均衡管理方法，其特征在于，在所述步驟S203中，若所述存儲單元從偏移量開始有足夠的空間用于存放完整的當前數據記錄，則寫入成功；否則，通過順序寫入或折疊寫入實現寫入操作。

5.根據權利要求4所述的用于存儲單元內部的磨損均衡管理方法，其特征在于，通過順序寫入實現寫入操作的過程為：申請一個新的存儲單元，將當前數據記錄中未存放的部分數據存儲于新的存儲單元中，并標記兩個存儲單元之間的相關關系和先后次序；通過折疊寫入實現寫入操作的過程為：將當前數據記錄中未存放的部分數據存儲于該存儲單元的頭部空間。

6.根據權利要求4所述的用于存儲單元內部的磨損均衡管理方法，其特征在于，所述步驟S3中，如果當前數據記錄的數據大小小于所述存儲單元的偏移量開始的空間大小，則直接訪問實現數據讀取；否則根據順序寫入或折疊寫入實現相應的數據讀取過程。

7.根據權利要求6所述的用于存儲單元內部的磨損均衡管理方法，其特征在于，當所述步驟S203采用的是順序寫入的寫入操作時，所述步驟S3先讀取當前的存儲單元中所存放的部分數據，然后根據兩個存儲單元之間的關系記錄找到剩余部分數據所在的新的存儲單元，訪問所述新的存儲單元并讀取數據之后，最后通過數據合并返回完整的讀取結果；當所述步驟S203采用的是折疊寫入的寫入操作時，所述步驟S3先讀取當前的存儲單元從偏移量開始存放的部分數據，再跳轉到當前的存儲單元的頭部控制讀取剩余的部分數據，最后通過數據合并返回完整的讀取結果。

8.根據權利要求1至3任意一項所述的用于存儲單元內部的磨損均衡管理方法，其特征在于，在上電時先讀取標識信息，若標識信息未包括寫入更新成功標識，則判斷為非正常掉電，并對所述存儲單元進行掃描，根據存儲單元中的標識位查找到正確的偏移記錄，在內存中指定地址重構偏移記錄對應的偏移信息表。

9.根據權利要求1至3任意一項所述的用于存儲單元內部的磨損均衡管理方法，其特征在于，在實現數據記錄寫入前，將內存的存儲空間分配成N個等長的存儲單元，并同時在內存中建立一張用于記錄各個存儲單元的存儲單元地址及其偏移記錄的記錄表；N為自然數。

10.一種分布式存儲系統，其特征在于，應用了如權利要求1至9任意一項所述的用于存儲單元內部的磨損均衡管理方法。