[发明专利]一种空闲存储单元的查找方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，特别是涉及一种空闲存储单元的查找方法及装置。

背景技术

在计算机领域中，几乎所有的文件系统都使用BITMAP算法来管理存储资源。所谓的BITMAP（位图）算法就是用一个BIT（比特）位来标记某个存储单元对应的Value，而Key即是该BIT的位置，由于采用了BIT为单位来存储数据，因此可以大大节省存储空间。其中，BITMAP算法的性能对计算机系统的应用性能有直接的影响。

现有技术中，采用线性BITMAP算法来管理存储资源，其中，表示某个存储单元的所有BIT都不区分等级，全部都是平等的。例如：用线性BITMAP表示1百万个存储单元的使用状态，就用1百万个BIT表示，当BIT值为0，表示该存储单元没有被使用，当BIT值为1表示该存储单元被使用了。如图1所示，表示前面的8个存储单元的使用情况，8个存储单元均未使用，当第5个、第8个存储单元被使用时，将第5个、第8个存储单元对应的BIT置为1。

根据上述线性BITMAP算法，由于存储单元中哪个被使用，哪个没有被使用是无法预先知道的，在查找空闲存储单元时，每次都需要从第一个BIT开始查找，或者每次从后面往前面逐一查找，直至找到BIT为0的存储单元。该查找方法在存储单元的数量很大时，会严重影响计算机系统的性能，而且容易出现性能急剧降低的情况。

发明内容

本发明实施例中提供了一种空闲存储单元的查找方法及装置，能够减小对计算机系统性能的影响。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

第一方面，提供一种空闲存储单元的查找方法，存储资源包括多个存储单元，所述多个存储单元的使用状态通过多级存储块的使用状态来表征，其中，上一级中的每一存储块的使用状态表征相邻下一级中的预定数量的存储块的使用状态，最低级的每个存储块的使用状态表征所述预定数量的存储单元的使用状态；当所述下一级中的存储块中存在使用状态为空闲的存储块时，所述使用状态为空闲的存储块的上一级存储块也为使用状态为空闲的存储块，所述方法包括：

接收对空闲存储单元的查找指令，所述空闲存储单元为使用状态为空闲的存储单元；

根据所述查找指令从所述多级存储块的最高级存储块向所述最低级存储块逐级查找使用状态为空闲的存储块；

将所述最低级存储块中使用状态为空闲的存储块对应的空闲存储单元确定为要查找的空闲存储单元。

结合上述第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述预定数量与处理器处理的数据位宽数相同。

结合上述第一方面，和/或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，每个BIT位表示每一级中的一个存储块。

结合上述第一方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述接收对空闲存储单元的查找指令，具体为：

接收查找空闲存储单元的位扫描指令。

第二方面，提供一种空闲存储单元的查找装置，存储资源包括多个存储单元，所述多个存储单元的使用状态通过多级存储块的使用状态来表征，其中，上一级中的每一存储块的使用状态表征相邻下一级中的预定数量的存储块的使用状态，最低级的每个存储块的使用状态表征所述预定数量的存储单元的使用状态；当所述下一级中的存储块中存在使用状态为空闲的存储块时，所述使用状态为空闲的存储块的上一级存储块也为使用状态为空闲的存储块，所述装置包括：

指令接收单元，用于接收对空闲存储单元的查找指令，所述空闲存储单元为使用状态为空闲的存储单元；

查找单元，用于根据所述查找指令从所述多级存储块的最高级存储块向所述最低级存储块逐级查找使用状态为空闲的存储块；

确定单元，用于将所述最低级存储块中使用状态为空闲的存储块对应的空闲存储单元确定为要查找的空闲存储单元。

结合上述第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述预定数量与处理器处理的数据位宽数相同。

结合上述第二方面，和/或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，每个BIT位表示每一级中的一个存储块。

结合上述第二方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述接收对空闲存储单元的查找指令，具体为：

接收查找空闲存储单元的位扫描指令。

第三方面，提供一种电子设备，包括存储器和处理器，