[发明专利]一种瓦记录磁盘的四级编址方法

权利要求书

1.一种瓦记录磁盘的四级编址方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将瓦记录磁盘的逻辑空间划分为“区-段-块-扇区”的四级结构；

（2）采用径向编址的方式对划分后的四级结构进行编址；

（3）采用对称堆叠式的磁道布局对编址后的四级结构的区间间隔进行优化；

（4）对编址后的四级结构的瓦记录磁盘进行读写操作，具体包括以下子步骤：

（4-1）接收来自上层文件系统的读写请求，根据读写请求的逻辑地址进行地址映射，以得到该请求对应的区号、段号和块号，并判断该读写请求是读请求还是写请求，如果是读请求进入步骤（4-2），否则进入步骤（4-7）；

（4-2）判断内存中是否缓存了该读请求对应的数据块，若存在，则进入步骤（4-3），否则进入步骤（4-4）；

（4-3）从内存中读取该数据块，并将该数据块返回给上层文件系统，过程结束；

（4-4）判断SSD中是否缓存了该数据块，若存在，则进入步骤（4-5），否则进入步骤（4-6）；

（4-5）从SSD中读取该数据块，并将该数据块返回给上层文件系统，过程结束；

（4-6）从瓦记录磁盘中读取该数据块，将该数据块缓存在SSD中，并将该数据块返回给上层文件系统，过程结束；

（4-7）判断内存中是否缓存了该写请求对应的数据块，若不存在，则进入步骤（4-8），否则进入步骤（4-12）；

（4-8）判断SSD中是否缓存了该数据块，若不存在，则进入步骤（4-9），否则进入步骤（4-10）；

（4-9）从瓦记录磁盘中读取该数据块，进入步骤（4-11）；

（4-10）从SSD中读取该数据块，同时将SSD中的该数据块置为无效；

（4-11）将该数据块修改后写入内存，过程结束；

（4-12）写内存，修改该数据块，过程结束。

2.根据权利要求1所述的四级编址方法，其特征在于，步骤（1）具体为，将多个连续的磁道组织在一起，构成一个区，区再划分为多个段，一个段包含多个块，一个块由多个连续的扇区组成，由此构成“区-段-块-扇区”的四级划分结构。

3.根据权利要求1所述的四级编址方法，其特征在于，步骤（4-6）包括以下子步骤：

（4-6-1）从瓦记录磁盘中读取该数据块，在SSD中查找是否有空闲的数据块，若有，则进入步骤（4-6-2），否则进入步骤（4-6-3）；

（4-6-2）将该数据块写入SSD中空闲的数据块，并将该数据块返回给上层文件系统，过程结束；

（4-6-3）替换掉SSD中的数据块，以提供空闲的数据块，具体而言，SSD中保存的是瓦记录磁盘中数据块的副本，使用LRU算法替换掉最久未使用的数据块；

（4-6-4）将该数据块写到空闲的数据块，并将该数据块返回给上层的文件系统，过程结束。

4.根据权利要求1所述的四级编址方法，其特征在于，步骤（4-11）包括以下子步骤：

（4-11-1）修改该数据块，在内存中查找是否有空闲的数据块，若有，则进入步骤（4-11-2），否则进入步骤（4-11-3）；

（4-11-2）将修改后的数据块写入内存中空闲的数据块，过程结束；

（4-11-3）替换掉内存中部分脏数据块，以提供空闲的数据块

（4-11-4）将脏数据块写回瓦记录磁盘；具体而言，采用基于“段”的倒盘方式，将写磁盘时会影响的磁道数据块读出来，结合要写入的数据块，顺序写入某个段中。这样将多个随机写合并成一个顺序写，一次性写入一个段的多个块，减少写磁盘操作造成的数据移动量和重写量。

（4-11-5）将修改后的数据块写入空闲的数据块，过程结束。

5.根据权利要求4所述的四级编址方法，其特征在于，步骤（4-11-4）具体为，采用基于“段”的倒盘方式，将写磁盘时会影响的磁道数据块读出来，结合要写入的数据块，顺序写入某个段中。这样将多个随机写合并成一个顺序写，一次性写入一个段的多个块，以减少写磁盘操作造成的数据移动量和重写量。