[發明專利]一種基于FLASH區域地址映射機制的垃圾回收方法

有效

• 申請號: 201811472073.5
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109376095B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 王冬;李運喜;楊瓊;徐曉光
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 婁華

1.一種基于FLASH區域地址映射機制的垃圾回收方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、構建FLASH設備的區域地址映射結構：文件系統在初始化時，采用FLASH設備的區域地址映射機制將整個文件系統管理的邏輯地址范圍劃分為若干個區域，每個區域映射到FLASH設備一組特定數目的物理塊；

步驟2、構建垃圾回收預留塊結構：文件系統在初始化時，將部分FLASH空閑塊保留且不參與區域地址映射，這些塊在垃圾回收空間收集時被擦除，作為新產生的空閑塊以增加區域可用空間；

步驟3、文件系統在運行中，執行垃圾回收空間壓縮：

文件系統運行中，在無文件讀寫操作的空閑時間執行區域的空間壓縮，選擇最近最后訪問的區域執行空間壓縮，遍歷該區域包含的所有普通邏輯映射塊，分別找到包含無效頁最多的最臟塊與一個包含空閑頁的遷移塊；

如果該區域最臟塊不包含任何有效頁，則將該最臟塊的所有空閑頁均標記為無效，使得該最臟塊包含的所有頁均為無效；如果該區域最臟塊包含有效頁，則將其包含的有效頁依次拷貝到遷移塊中，同步更新這些有效頁的區域地址映射信息；

步驟4：文件系統在運行中，執行垃圾回收空間收集：

文件系統運行中，當執行文件寫操作時，根據區域地址映射機制，涉及的普通邏輯映射塊屬于某個區域，當遍歷該區域所有普通邏輯映射塊均無法找到空閑頁時，則該區域空間已滿將執行垃圾回收空間收集；遍歷空間已滿的區域，找到包含無效頁最多的最臟塊：如果該最臟塊包含的所有頁均為無效頁，則將文件系統的垃圾回收預留塊擦除，并將其與最臟塊的邏輯地址進行交換，重新在該區域執行垃圾回收空間收集；如果該最臟塊包含有效頁，則將文件系統的垃圾回收預留塊擦除，將最臟塊包含的有效頁依次拷貝到空閑的垃圾回收預留塊，最后將其與最臟塊的邏輯地址進行交換，垃圾回收空間收集執行完畢。

2.根據權利要求1的一種基于FLASH區域地址映射機制的垃圾回收方法，其特征在于，所述的垃圾回收方法適用于嵌入式實時操作系統。

3.根據權利要求1的一種基于FLASH區域地址映射機制的垃圾回收方法，其特征在于，所述的FLASH設備類型為NOR型或NAND型。

4.根據權利要求1的一種基于FLASH區域地址映射機制的垃圾回收方法，其特征在于，所述的文件系統包括異常掉電的數據恢復方法。

5.根據權利要求1的一種基于FLASH區域地址映射機制的垃圾回收方法，其特征在于，所述的文件系統為事務型文件系統。