[发明专利]一种基于地址映射的单盘多用户物理隔离方法

说明书

本发明公开一种基于地址映射的单盘多用户物理隔离方法，将硬盘存储单元分为一系列连续的逻辑地址块，初始状态下所有的逻辑地址块都被标记为未使用，当硬盘上添加新用户后，将划分的逻辑地址块分配给用户并将已分配的逻辑地址块标记为已用，当删除用户时将用户占有的逻辑地址释放，标记为未使用；并建立地址映射表，当主机下发命令访问用户地址地址的时候从映射表内查询偏移地址，将用户逻辑地址转换为硬盘逻辑地址。本发明通过地址映射的方式将多个硬盘虚拟化为多个硬盘，不同用户数据之间不能相互访问修改，提高不同用户之间数据的私密性和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种基于地址映射的单盘多用户物理隔离方法，属于存储器技术领域。

背景技术

在一些公用计算机或专用存储介质中会存在多人共享单个硬盘的现象，这种情况下，每个使用该盘的用户私密数据就可能会发生泄漏，如果受限于共享硬盘的数量，我们就会希望在单个硬盘上可以为每个用户分配独立的空间，既保证硬盘的共享，又能够保证数据的私密性。

此外单盘多操作系统会共用同一个引导分区，而且一个系统中对磁盘发生不恰当的操作可能会影响整个盘上所有的数据，危害数据安全，如果能够实现数据的物理隔离将会大大提高不同操作系统间数据的安全性，防止误操作对其他操作系统的数据造成影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于地址映射的单盘多用户物理隔离方法，可以实现不同用户之间数据的物理隔离，通过地址映射的方式将多个硬盘虚拟化为多个硬盘，不同用户数据之间不能相互访问修改，提高不同用户之间数据的私密性和可靠性。

为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于地址映射的单盘多用户物理隔离方法，包括逻辑地址管理和逻辑地址映射两部分，逻辑地址管理是根据用户情况管理硬盘存储单元的分配，实现方式是将硬盘存储单元分为一系列连续的逻辑地址块，初始状态下所有的逻辑地址块都被标记为未使用，当硬盘上添加新用户后，将划分的逻辑地址块分配给用户并将已分配的逻辑地址块标记为已用，当删除用户时将用户占有的逻辑地址释放，标记为未使用；逻辑地址映射将主机访问的用户逻辑存储地址转换为硬盘的逻辑存储地址，实现方式是建立地址映射表，地址映射表内存储用户逻辑存储地址与硬盘逻辑存储地址之间的地址偏移，当主机下发命令访问用户逻辑地址的时候从映射表内查询偏移地址，将用户逻辑地址转换为硬盘逻辑地址。

进一步的，通过位图标记的方法进行硬盘逻辑地址管理，位图的位数等于硬盘存储单元划分的逻辑地址块数，位图的1表示逻辑地址块已用，0表示未使用；添加用户时，硬盘通过位图变量的值查询当前硬盘的剩余空间，如果剩余空间能够满足用户的分配需求，就在位图变量中将对应地址块的值标记为已用，同时将用户的信息及其占有的逻辑地址块保存到硬盘中指定的位置。

进一步的，为用户分配逻辑块时，优先分配连续的块，如果连续的块不能满足用户的容量需求，则把零散的逻辑地址块分配给用户，通过给每位用户分配相同空间或分配空间与上次删除空间相等方式避免零散的地址块对读写操作性能的影响。

进一步的，针对每个用户在硬盘上电初始化的时候都建立一套属于自己的地址映射表，过程为：硬盘上电时根据当前登录的用户信息，读取当前用户所拥有的逻辑地址块的位置和数量，根据逻辑地址块的位置和数量计算出当前用户在硬盘上对应的逻辑地址块，然后根据逻辑地址块构建出逻辑地址映射表，对于连续的地址块，可以将多个块的映射值合并，对于分散的地址块，在建立映射表的同时，记录下不联系地址块边缘的逻辑地址，不连续地址块的边缘逻辑地址称为奇点逻辑地址。

进一步的，当操作系统访问的地址落在连续的地址块中时，硬盘根据映射表添加相应的地址偏移，如果访问的逻辑地址跨越不连续的逻辑地址块时，即访问的连续逻辑地址中包含奇点逻辑地址，硬盘在奇点逻辑地址对访问指令进行分割，对其两侧的逻辑地址分别进行映射，然后把操作结果返回。