[發明專利]基于日志文件系統的非易失內存構建磁盤cache的方法及系統有效
| 申請號： | 202010104313.7 | 申請日： | 2020-02-20 |
| 公開（公告）號： | CN111414320B | 公開（公告）日： | 2023-06-06 |
| 發明（設計）人： | 黃林鵬;鄭圣安;屠要峰;楊洪章;沈艷艷;陳雨亭;閆格 | 申請（專利權）人： | 上海交通大學;清華大學 |
| 主分類號： | G06F12/1045 | 分類號： | G06F12/1045;G06F3/06;G06F11/14 |
| 代理公司： | 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236 | 代理人： | 胡晶 |
| 地址： | 200240 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 日志 文件系統 非易失 內存 構建 磁盤 cache 方法 系統 | ||
1.一種基于日志文件系統的非易失內存構建磁盤cache的方法，其特征在于，包括：
非易失內存cache包括非易失內存數據cache和非易失內存元數據cache；
步驟M1：在非易失內存cache的初始化階段，檢查非易失內存cache中設置的關機標記，當檢查到不是正常關機時，則非易失內存cache執行故障恢復操作保證文件系統一致性；
步驟M2：在非易失內存cache的初始化完成后，在數據cache執行數據提交，在元數據cache執行元數據提交操作，即數據和元數據更新完成后，分別寫到數據cache和元數據cache；
步驟M3：在非易失內存cache的存儲空間不足時，由數據cache執行數據回寫操作，由元數據cache執行元數據回寫操作，即將原來的數據塊和元數據塊寫回磁盤，并為新的數據騰出存儲空間；
所述關機標記為讀取非易失內存的值，根據非易失內存的值判斷是否為正常關機；
所述非易失內存數據cache位于內存和磁盤之間，暫存由內存更新的數據，并將數據寫回磁盤；
所述非易失內存元數據cache提供元數據存儲，保證元數據的一致性和故障恢復；
所述非易失內存數據cache依次存放環形緩沖區、數據cache條目和數據塊存儲區；
所述環形緩沖區由預設值字節的條目組成，其中預設值字節為磁盤塊號，另外的預設值字節為非易失內存塊號；
環形緩沖區是在數據提交過程中記錄對應數據塊在數據cache中原來的存儲位置；
所述數據cache條目大小為預設值字節，其中預設值字節磁盤塊號，另外預設值字節為非易失內存塊號；
非易失內存數據cache條目是記錄對應數據塊在數據cache中最新的存儲位置；
所述數據塊存儲區根據文件系統配置默認由預設值大小的數據塊組成；數據塊存儲區是存儲從內存提交的數據塊，最終數據塊寫回磁盤。
2.根據權利要求1所述的基于日志文件系統的非易失內存構建磁盤cache的方法，其特征在于，所述非易失內存元數據cache依次存放元數據日志，元數據cache條目和元數據塊存儲區。
3.根據權利要求2所述的基于日志文件系統的非易失內存構建磁盤cache的方法，其特征在于，所述元數據日志是記錄元數據更新前的信息，當發生包括斷電和/或操作系統崩潰故障時，利用元數據日志將元數據恢復到一致性狀態；
所述元數據cache條目大小為預設值字節，其中預設值字節為磁盤塊號，另外預設值字節為非易失內存塊號；
所述元數據cache條目是記錄元數據塊在元數據cache中的存儲位置；
所述元數據塊存儲區根據文件系統配置默認由預設值大小的元數據塊組成，存儲更新的元數據塊。
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