[发明专利]文件存储系统及其文件存储控制方法

权利要求书

1.一种文件存储系统，其特征在于，包括：

第一存储器、第二存储器以及控制单元；

所述第一存储器为采用整块读写的非易失性存储器，所述第二存储器为支持随机存储的非易失性存储器，所述第二存储器比所述第一存储器具有更长的使用寿命以及同等或更快的读写速度；

所述第二存储器为MRAM，所述第一存储器为NAND闪存或固态硬盘；

所述第二存储器包括第一存储区域，所述第一存储区域用于存储记录有文件相关信息的文件目录，所述文件相关信息包括文件存储所使用的存储块和页；

所述控制单元用于在执行文件创建并发生数据写入操作时，不再需要维护逻辑地址与物理地址之间的对照表，将所述第一存储器中的一个空闲存储块分配给该文件，并在数据写入完成后更新存储于所述第一存储区域的文件目录；所述文件目录中的每一个条目记录一个文件的文件相关信息，各个条目记录最先的m个存储块以及每个存储块中最先的n个页相应的信息，其他页的信息存储在这n个页中。

2.根据权利要求1所述的文件存储系统，其特征在于，所述第二存储器还包括第二存储区域，所述第二存储区域用于文件读/写操作时的缓存。

3.根据权利要求1所述的文件存储系统，其特征在于，所述文件目录还包括指向指针，用于在文件存储所使用存储块的数量大于m时，指向记录有该文件后续所使用存储块和页的位置，该位置存储有该文件后续所使用的m个存储块以及每个存储块中最先的n个页相应的信息。

4.根据权利要求1所述的文件存储系统，其特征在于，所述第二存储器还包括第三存储区域，所述第三存储区域用于存储由所有空闲存储块的相应信息所建立的空闲块信息链表，新释放的存储块的相应信息位于所述空闲块信息链表的尾部，待分配的存储块的相应信息位于所述空闲块信息链表的头部。

5.根据权利要求1所述的文件存储系统，其特征在于，所述控制单元按顺序分配已被分配的存储块内的空闲页；所述第二存储器还包括第四存储区域，所述第四存储区域用于存储每一个已被分配的存储块中第一个空闲页以及所有无效页相应信息。

6.根据权利要求1所述的文件存储系统，其特征在于，所述第二存储器通过标准内存接口与所述控制单元相连。

7.根据权利要求1所述的文件存储系统，其特征在于，所述第一存储器为固态硬盘，所述第二存储器内置于所述第一存储器之中。

8.一种如权利要求1至7任一项所述的文件存储系统的文件存储控制方法，其特征在于，包括：在执行文件创建并发生数据写入操作时，将所述第一存储器中的一个空闲存储块分配给该文件，并在数据写入完成后更新所述第一存储区域内的文件目录；利用已分配的存储块中的空闲页，对存储在所述已分配的存储块中的文件进行修改或数据添加；对存储在所述已分配的存储块中的文件进行修改或数据添加时，若该存储块中的空闲页已经用完，且修改或数据添加后的文件大小将会小于或等于一个存储块的容量，则分配一个新的空闲存储块，将该文件的所有数据转移至该新的空闲存储块，并释放原先存储该文件的存储块；当所述已分配的存储块的所有页已全部被使用，且需要添加新的数据时，则分配一个新的空闲存储块，将需要添加的新数据存储至该新的空闲存储块。

9.根据权利要求8所述的文件存储系统的文件存储控制方法，其特征在于，还包括：当所述第一存储器中空闲存储块的数量小于预设阈值时，把上次写入时间早于第一预设时间，单独占据整个存储块且文件大小小于一个存储块容量的一个以上文件，转移到拥有足够连续空闲页的存储块中，并释放原先存储这些文件的存储块。

10.根据权利要求9所述的文件存储系统的文件存储控制方法，其特征在于，还包括：将上次写入时间早于第二预设时间且存在非连续空闲页的存储块中所存储的一个以上文件，转移到拥有足够连续空闲页的存储块中连续存储，并释放原先存储这些文件的存储块。

11.根据权利要求9或10所述的文件存储系统的文件存储控制方法，其特征在于，将一个以上文件转移到拥有足够连续空闲页的存储块包括如下步骤：

锁定待转移的所有文件；

把所述待转移的所有文件的数据复制到拥有足够连续空闲页的存储块中；

修改所述文件目录中所述待转移的所有文件的条目，标定这些文件新的存储位置；

解锁所述待转移的所有文件。