[发明专利]一种LBA处理方法、系统、存储介质及设备

说明书

本发明提供了一种LBA处理方法、系统、存储介质及设备，方法包括：响应于收到LBA处理请求，基于LBA处理请求发起加锁请求；查找加锁请求对应的内存节点，且对内存节点加自旋锁，并判断内存节点中是否有空闲的用于存放加锁请求记录的地址；响应于内存节点中有空闲的地址，判断是否有用于存放LBA处理请求的空闲内存块；响应于有空闲内存块，将LBA处理请求存放至空闲内存块，且向空闲内存块对应的空闲的地址中添加加锁请求记录以得到加锁请求成功的结果，并将自旋锁解锁；基于加锁请求成功的结果进行LBA处理。本发明能够保证每次只处理一个LBA处理请求，实现了主机IO与垃圾回收互斥，确保LBA相应的数据修改只能同时由一个对象来操作。

技术领域

本发明涉及存储技术领域，尤其涉及一种LBA处理方法、系统、存储介质及设备。

背景技术

存储系统中的垃圾回收，顾名思义即为将已经失效的存储空间进行回收来达到释放容量的目的。因此垃圾回收在存储系统工作的整个过程中都在监控存储容量的变化，当存储容量不足时，垃圾回收启动并回收存储空间。但是在垃圾回收工作时，存储系统的业务并不会中断，因此会存在待回收空间中的数据会被主机IO访问的可能。

垃圾回收的基本单位是block，一个block划分为16个FU，每个FU又划分为多个SPAN，每个SPAN内保存若干个数据grain。在编码中将数据grain表示为PBA，主机IO的写数据表示为LBA，数据grain对应的指纹值表示为HASH(重删数据才会有指纹值)。有效数据：存在L→P和对应的P→L映射；重删数据还有对应的H→P映射；无效数据：根据PBA无法查到LBA。

1)垃圾回收通过查询重删PBA的P→L元数据判断对应PBA内数据是无效数据后，会把H→P映射删除，但是在查询P→L元数据之后到删除H→P映射完成之前，可能主机又下发了和该PBA一样的数据，查询到了H→P映射，就会在该PBA位置产生新的L→P映射，从而P→L又变为有效数据，但是有可能新的L→P映射的元数据事务完成之前垃圾回收就删除H→P映射完成，并且垃圾回收再次去查询P→L元数据确认该PBA处确实是无效数据时，就会查询不到P→L信息，就确认了该PBA回收完成，但是新的L→P映射之后就会生效，如果后面需要读取该LBA的数据，就可能相应PBA已经回收或者已经分配给新的业务了，就会读取到错误的数据。

2)垃圾回收通过查询P→L元数据判断某个PBA内数据是有效数据并把PBA内数据迁移到其它位置后，会把L→P映射修改为新的L→Pnew，但是有可能修改L→P映射之前，主机又在同一LBA处覆盖写了新的数据，写到了新的位置PBA new，也正在修改L→P映射，如果垃圾回收发起的L→P修改在主机发起的L→P修改之后生效，则最终L→P映射的P就是垃圾回收迁移后的位置，而这个位置是LBA处的老数据，而不是主机写的新数据。之后再次读该LBA的数据时，就会读到错误的数据了。

因此基于上述情况，需要解决垃圾回收与主机IO之间相互干扰的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种LBA处理方法、系统、存储介质及设备，用以解决现有技术中存储系统中对LBA的垃圾回收与主机IO之间相互干扰的问题。

基于上述目的，本发明提供了一种LBA处理方法，包括以下步骤：

响应于收到LBA处理请求，基于LBA处理请求发起加锁请求；

查找加锁请求对应的内存节点，且对内存节点加自旋锁，并判断内存节点中是否有空闲的用于存放加锁请求记录的地址；

响应于内存节点中有空闲的地址，判断是否有用于存放LBA处理请求的空闲内存块；

响应于有空闲内存块，将LBA处理请求存放至空闲内存块，且向空闲内存块对应的空闲的地址中添加加锁请求记录以得到加锁请求成功的结果，并将自旋锁解锁；

基于加锁请求成功的结果进行所述LBA处理。