[发明专利]数据模式日志文件系统的数据写入方法及系统

说明书

本发明公开基于固态硬盘的数据模式日志文件系统的数据写入方法及系统。该方法包括：a、为待写入日志块计算日志块弱指纹；b、检测指纹库中是否存在一样的日志块弱指纹，若否，新增日志块弱指纹记录，其含有a中的日志块弱指纹及相应的日志块号，执行c；若是，执行c；c、将待写入的日志块执行物理的写；d、为待写入文件块计算文件块弱指纹；e、检测指纹库中与该文件块弱指纹相匹配的日志块弱指纹的计数是否为1，若是，修改待写入文件块的地址映射表，将其逻辑地址映射到对应的日志块的物理地址中；若否，将待写入文件块执行物理的写。本发明可大幅度减少日志文件系统的重复写，提高日志文件系统的性能和延长固态硬盘的寿命。

技术领域

本发明涉及固态硬盘技术领域，尤其涉及一种基于固态硬盘的数据模式日志文件系统的数据写入方法及系统。

背景技术

目前，几乎所有的文件系统都提供日志功能，以保护文件系统以及文件在遇到突然断电等原因导致系统非正常停机后的完整性，而这样的文件系统称为日志文件系统，日志文件系统可以运行在数据模式(datajournaling)或元数据模式(metadatajournaling)。在数据模式中，文件系统更新时的元数据和数据都先写入日志中，之后再写入文件系统中，这种模式可以最大程度地保护文件系统的完整性，但是这将写入固态硬盘的数据量加倍了，会严重降低文件系统写操作的性能。而在元数据模式中，只有元数据写入日志中，数据直接写到文件系统中，不必被重复写，这样会极大地提高写操作的速度，但是文件系统和数据的完整性无法得到充分保障，无法满足一些要求高可靠性的应用程序的需求。

使用块去重技术(block-level deduplication)可以有效地去除在数据模式日志文件系统中的重复写，固态硬盘(Solid State Drives，SSD)的记录介质只能承受有限次的写，一旦超过其容许的次数，SSD可能实现，去重技术可以显著减少写操作，从而提高SSD的寿命。但是现有的去重技术需要对每一个要写的块计算一个唯一的指纹(fingerprint)，以用其进行比较确定是否是重复写。随着SSD的访问速度越来越快，如果直接用现有的块去重技术，其计算需要的时间在SSD写操作的执行时间中占的比例越来越大，会严重损害SSD的性能，让块去重技术无法有效应用，而且每一唯一的指纹为256bit，需要占用SSD中较大的DRAM来存储大量的块指纹。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种能大幅度减少日志文件系统的重复写，提高日志文件系统性能和延长固态硬盘寿命的且占用较少DRAM的基于固态硬盘的数据模式日志文件系统的数据写入方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了基于固态硬盘的数据模式日志文件系统的数据写入方法，数据写入方法包括写日志块和写文件块两个步骤；

所述写日志块的步骤包括：

a、利用哈希函数为待写入日志块计算日志块弱指纹；

b、检测指纹库中是否存在有其日志块弱指纹与所述待写入日志块的日志块弱指纹相匹配的日志块弱指纹记录，若否，则执行步骤b1；若是，则执行步骤b2；

b1、新增一日志块弱指纹记录，其包括有步骤a中计算出的待写入日志块的日志块弱指纹及相应的日志块号，并将该日志块弱指纹的计数设置为1，然后执行步骤c；

b2、将匹配的日志块弱指纹记录中的日志块弱指纹的计数加1，并将待写入日志块的日志块号也保存在所述匹配的日志块弱指纹记录中，然后执行步骤c；

c、将待写入的日志块写入配置的物理地址对应的闪存中；

所述写文件块步骤包括：

h、利用哈希函数为待写入文件块计算文件块弱指纹；