[发明专利]基于SSD和磁盘的可靠混合存储系统实现方法

权利要求书

1.一种基于SSD和磁盘的可靠混合存储系统实现方法，其特征在于实施步骤如下：

1)将SSD和磁盘准备就绪，其中磁盘的存储空间大于SSD的存储空间，跳转执行下一步；

2)格式化SSD以及磁盘地址空间，将磁盘的线性地址空间以块为单位划分为数据块和空闲块，所述磁盘上的所有数据块组成一个线性地址空间，与SSD的线性地址空间一一对应；跳转执行下一步；

3)初始化磁盘的磁头位置，跳转执行下一步；

4)接收操作系统发送对SSD的读写请求，跳转执行下一步；

5)判定所述读写请求的请求类型，若请求类型为读请求，则跳转执行步骤6)；若请求类型为写请求，则跳转执行步骤7)；

6)根据读请求的SSD地址从SSD读取数据，返回数据给操作系统，等待在下一个读写请求来到时跳转执行步骤4)；

7)根据写请求的SSD地址将写请求的数据写入SSD，跳转执行下一步；

8)将所述写请求的SSD地址转换成磁盘地址，跳转执行下一步；

9)比较所述磁盘地址与磁盘的磁头当前位置之间的距离，如果所述磁盘地址与磁盘的磁头当前位置之间的距离小于指定阈值，则判定所述磁盘地址与磁盘的磁头当前位置临近，跳转执行步骤10)；否则跳转执行步骤11)；

10)根据写请求的磁盘地址将写请求的数据顺序地写入磁盘，等待在下一个读写请求来到时跳转执行步骤4)；

11)在磁盘中选择与磁盘的磁头当前位置最近的空闲块，跳转执行下一步；

12)向所述空闲块写入写请求的数据作为临时数据，记录临时数据对应的磁盘地址，跳转执行下一步；

13)等待指定时间，跳转执行下一步；

14)判断在所述指定时间内是否有写请求到达，如果有则跳转执行步骤4)；否则，跳转执行下一步；

15)选择磁头当前位置最近且包含临时数据的空闲块，跳转执行下一步；

16)读取所述空闲块中存储的临时数据，跳转执行下一步；

17)等待指定时间，跳转执行下一步；

18)判断在所述指定时间内是否有写请求到达，如果有则跳转执行步骤4)；否则，跳转下一步；

19)将所述空闲块中存储的临时数据写入对应的磁盘地址，跳转执行下一步；

20)判断磁盘的空闲块中是否仍有包含临时数据的空闲块，如果所有临时数据都已经转移到数据块，则等待在下一个读写请求来到时跳转执行步骤4)；否则跳转执行步骤13)继续将临时数据转移到数据块。

2.根据权利要求1所述的基于SSD和磁盘的可靠混合存储系统实现方法，其特征在于：所述步骤1)还包括建立用于暂存写请求及其数据的非易失主存，所述步骤5)判定所述读写请求的请求类型为写请求后，将写请求及其数据暂存在所述非易失主存中，如果写请求的数据最终被写入对应磁盘地址则将其从所述非易失主存中删除，每次开机启动则检查所述非易失主存中是否存在残留的写请求及其数据，如有则跳转执行步骤8)。

3.根据权利要求2所述的基于SSD和磁盘的可靠混合存储系统实现方法，其特征在于：所述步骤2)中将磁盘的线性地址空间以块为单位划分为数据块和空闲块的具体步骤为：将磁盘的线性地址空间划分为多个连续分布的数据段，每一个数据段包括多个数据块和一个空闲块。

4.根据权利要求3所述的基于SSD和磁盘的可靠混合存储系统实现方法，其特征在于：所述步骤8)具体是指根据式(1)将读写请求的SSD地址转换成磁盘地址；

Addr_Disk＝(Addr_Backup/(B×S))×(S+1)×B+(Addr_Backup％(B×S))    (1)

式(1)中，Addr_Disk为磁盘地址；Addr_Backup代表SSD地址对应数据块在磁盘线性地址空间中的磁盘地址；Addr_Backup/(B×S)代表Addr_Disk所在的数据段；Addr_Backup％(B×S)代表Addr_Disk的数据段内的偏移，％表示取模操作，(S+1)×B代表数据段的大小；S代表每一个数据段中的数据块数量，B代表每一个数据块的字节数目。

5.根据权利要求4所述的基于SSD和磁盘的可靠混合存储系统实现方法，其特征在于：所述步骤11)中在磁盘中具体是指根据式(2)选择与磁盘的磁头当前位置最近的空闲块；

B_f＝(H_Disk/((S+1)×B))×(S+1)    (2)

式(2)中，B_f为与磁盘的磁头当前位置最近的空闲块地址，H_Disk/((S+1)×B)表示磁盘的磁头当前位置所在的数据段，(S+1)×B代表数据段的大小；S代表每一个数据段中的数据块数量，B代表每一个数据块的字节数目。