[发明专利]一种基于日志方式的存储空间管理方法和装置

权利要求书

1.一种基于日志方式的存储空间管理方法，该方法应用于存储设备，其特征在于，该方法包括：

在申请存储空间或释放存储空间的时候，在预设大小的第二映射区域SMR中记录对应的申请或者释放日志，该申请或者释放日志记录申请或者释放存储空间的起始位置以及大小信息；

按照一定的策略，顺序对所述申请或释放日志，以及上一次的合并日志执行存储空间合并的操作，并在所述SMR中记录本次产生的合并日志，所述合并日志记录了空闲的存储空间的起始位置以及大小。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，日志在SMR中的记录采用循环覆盖的方式进行；

所述按照一定的策略，顺序对所述申请或释放日志，以及上一次的合并日志执行存储空间合并的操作包括：

当上一次合并产生的合并日志以及当前未被合并的申请或释放日志总数量占SMR内容区域日志总容纳量的比值达到预设阈值时，顺序对所述申请或释放日志，以及上一次的合并日志执行存储空间合并的操作；或者，

在申请存储空间且没有满足该申请所需大小的存储空间时，顺序对所述申请或释放日志，以及上一次的合并日志执行存储空间合并的操作。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，顺序对所述申请或释放日志，以及上一次的合并日志执行存储空间合并的操作包括：顺序针对当前每条未被合并的申请或释放日志，按照日志中记录的起始位置和大小，判断是否可以和红黑树中当前的节点进行合并，如果可以则进行合并；合并后将新生成的节点插入到红黑树中，并删除被合并的节点；该新生成的节点的内容为：本次合并后空闲存储空间的起始位置和大小。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SMR中记录的日志包括：表示是释放空间操作还是申请空间操作的信息；表示是真实申请释放操作的日志还是合并操作的日志的信息；日志的编号Cur_journal_id，该编号随着日志的增加依次增加；

所述顺序对所述申请或释放日志，以及上一次的合并日志执行存储空间合并的操作为按照日志编号递增的顺序依次执行所述合并的操作。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括，磁盘存储空间被划分为若干个区域region，每个region包括数据区域DR和映射区域MR；其中MR包括主映射区域PMR和第二映射区域SMR；PMR包括头部区域和记录了属于该PMR管理的各SMR的位置以及下一个PMR位置的内容区域；SMR包括头部区域和记录所述日志的内容区域。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述存储设备启动工作后，将从磁盘中读取PMR信息、SMR信息到内存中，并基于内存中的PMR信息和SMR信息进行存储空间的管理。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，若从磁盘中读取到内存中的SMR内容区域中的编号最大的日志是合并日志，在需要进一步进行合并操作时，需要重新将所述合并日志之前的上一次合并日志、上一次合并日志之后的申请日志、释放日志重新进行一次合并操作。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在申请存储空间时，如果SMR管理的DR中存在若干个满足申请条件的连续可用的空间，则选择逻辑块地址lba小的所述可用空间。