[發(fā)明專利]一種減少日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)碎片的方法及閃存存儲系統(tǒng)

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• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN111984604A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚支鵬;楊梨花;王芳;馮丹;錢佳興
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: G06F16/17
• 分類號: G06F16/17;G06F16/172
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種減少日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)碎片的方法，其特征在于，包括：

將目標(biāo)數(shù)據(jù)塊寫入日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)時，提取所述目標(biāo)數(shù)據(jù)塊所屬文件的特征，并基于所提取的特征識別所述文件是否為臨時寫文件；

若所述目標(biāo)數(shù)據(jù)塊所屬文件是臨時寫文件，則為所述目標(biāo)數(shù)據(jù)塊設(shè)置類型標(biāo)記后，將所述目標(biāo)數(shù)據(jù)塊寫入預(yù)先分配的臨時邏輯日志段；若所述目標(biāo)數(shù)據(jù)塊所屬文件不是臨時寫文件，則根據(jù)所述目標(biāo)數(shù)據(jù)塊的冷熱屬性，為所述目標(biāo)數(shù)據(jù)塊設(shè)置類型標(biāo)記后，將所述目標(biāo)數(shù)據(jù)塊寫入相應(yīng)的邏輯日志段；

其中，數(shù)據(jù)塊的類型標(biāo)記用于指示數(shù)據(jù)塊寫入所述日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)后，所屬邏輯日志段的類型。

2.如權(quán)利要求1所述的減少日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)碎片的方法，其特征在于，還包括：

在日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)向通用塊層提交塊請求時，在塊請求中添加類型標(biāo)記；

在所述通用塊層將塊請求提交至閃存設(shè)備的閃存轉(zhuǎn)換層，以將被請求的數(shù)據(jù)塊添加到所述閃存轉(zhuǎn)換層的環(huán)形緩沖區(qū)的同時，為所述環(huán)形緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)項(xiàng)添加類型標(biāo)記，并為每一類型的數(shù)據(jù)項(xiàng)分別創(chuàng)建一個請求隊(duì)列；

在將請求隊(duì)列中的數(shù)據(jù)寫入所述閃存設(shè)備的閃存介質(zhì)時，為不同類型的數(shù)據(jù)分配獨(dú)立的物理地址，使得各物理日志段中寫入的數(shù)據(jù)類型相同；

其中，塊請求的類型標(biāo)記、被請求數(shù)據(jù)塊的類型標(biāo)記以及該數(shù)據(jù)塊在所述環(huán)形緩沖區(qū)中對應(yīng)的數(shù)據(jù)項(xiàng)的類型標(biāo)記一致。

3.如權(quán)利要求2所述的減少日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)碎片的方法，其特征在于，將請求隊(duì)列中的數(shù)據(jù)寫入所述閃存設(shè)備的閃存介質(zhì)時，分配的物理日志段的數(shù)量等于待寫入數(shù)據(jù)及其元數(shù)據(jù)所關(guān)聯(lián)的邏輯日志段的數(shù)量。

4.如權(quán)利要求2所述的減少日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)碎片的方法，其特征在于，還包括：

采用如下步驟對閃存介質(zhì)進(jìn)行垃圾回收：

將待回收的物理日志段中的有效數(shù)據(jù)讀取出來，設(shè)置相應(yīng)的類型標(biāo)記后，將其寫入所述環(huán)形緩沖區(qū)；

回收所述待回收的物理日志段的存儲空間。

5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的減少日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)碎片的方法，其特征在于，文件的特征包括文件的生命周期，并且基于所提取的特征識別所述文件是否為臨時寫文件，包括：

判斷文件的生命周期是否小于預(yù)設(shè)的第一閾值，若是，則判定文件為臨時寫文件；若否，則判定文件不是臨時寫文件。

6.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的減少日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)碎片的方法，其特征在于，文件的特征包括文件的創(chuàng)建刪除頻率，并且基于所提取的特征識別所述文件是否為臨時寫文件，包括：

判斷文件的創(chuàng)建刪除頻率是否高于預(yù)設(shè)的第二閾值，若是，則判定文件為臨時寫文件；若否，則判定文件不是臨時寫文件。

7.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的減少日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)碎片的方法，其特征在于，文件的特征包括文件的后綴名，并且基于所提取的特征識別所述文件是否為臨時文件，包括：

在預(yù)設(shè)的臨時寫文件后綴名列表中查找文件的后綴名，若查找成功，則判定文件為臨時寫文件；若查找不成功，則判定文件不是臨時寫文件。

8.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的減少日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)碎片的方法，其特征在于，還包括：

在持久化所述臨時邏輯日志段時，依次提交緩存數(shù)據(jù)、所述臨時邏輯日志段的元數(shù)據(jù)和文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)，之后等待持久化；

在恢復(fù)所述臨時邏輯日志段時，按照所選擇的恢復(fù)模式為臨時邏輯日志段分配數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并初始化，然后讀取臨時邏輯日志段元數(shù)據(jù)，隨其他邏輯日志段讀入內(nèi)存并激活。