[发明专利]内存空间管理方法和装置

说明书

本申请提供了一种内存空间管理方法和装置，该方法包括：接收第一线程的文件访问请求，该文件访问请求包括待存储的第一目标文件的数据；获取与该第一线程所属的第一存储空间对应的第一位图线段树，其中，该第一位图线段树包括N/S个叶子节点，其中，该N用于指示该第一存储空间中包括的存储块数量，该S用于指示每个叶子节点管理的该第一存储空间中的存储块的个数；在该第一位图线段树中确定第一叶子节点；从该第一叶子节点管理的S个存储块中选择至少一个空闲存储块；将该第一目标文件的数据存储到该至少一个空闲存储块中。本申请实施例的内存空间管理方法和装置，能够随机分配空闲存储块，从而实现存储器的磨损均衡，延长存储器的使用寿命。

技术领域

本申请涉及计算机领域，并且更具体地，涉及一种内存空间管理方法和装置。

背景技术

非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)是一种新型的存储器，它具有很多优点，如可按照字节寻址，掉电后数据不丢失，存储密度高，无需频繁刷新，以及能耗低等，因此，很适合作为内存(或称主存)。但是，NVM也存在一些不足之处，如相对较长的写延时、写次数有限等。NVM可以与现有的动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)共同构成混合内存，应用程序产生的临时数据可存储在DRAM中，应用程序产生的持久性数据可存储在NVM中。

传统的基于磁盘的文件系统在NVM上使用并不能很好的发掘出NVM的优势，因为它们对于数据的I/O请求必须要经过很深的软件栈才能完成整个流程。为了解决这一问题现在出现了一些针对基于NVM重新构建字节粒度的持久性文件系统如可字节访问持久内存文件系统(Byte addressable Persisten File System，BPFS)、存储类文件内存文件系统(Storage Class Memory File System，SCMFS)、持久性内存文件系统(Persistent MemoryFile System，PMFS)和分层文件系统(Hierarchical File System，HiNFS)等。但是这些文件系统的老化问题很少被考虑到，比如，PMFS，在经过长时间的运行以后，随着文件的创建和删除操作的积累，系统运行的效率会随着运行时间的增加而降低，因此，需要提出一种方法对内存空间进行有效管理。

发明内容

本申请提供一种内存空间管理方法和装置，能够随机分配空闲存储块，实现存储器的磨损均衡，延长存储器的使用寿命。

第一方面，提供了一种内存空间管理方法，所述方法应用于内存中建有文件系统的存储设备，其中，所述内存为非易失性存储器NVM，其特征在于，包括：

接收第一线程的文件访问请求，所述文件访问请求包括待存储的第一目标文件的数据；

获取与所述第一线程所属的第一存储空间对应的第一位图线段树，其中，所述内存中包括多个存储空间，每个存储空间分别采用不同的位图线段树进行管理，所述第一位图线段树包括N/S个叶子节点，其中，N用于指示所述第一存储空间中包括的存储块数量，S用于指示每个叶子节点管理的所述第一存储空间中的存储块的个数，N不小于2，S不小于1，N不小于S；

在所述第一位图线段树中确定第一叶子节点，其中，所述第一叶子节点中记录有空闲存储块的信息，所述第一叶子节点是从所述第一位图线段树的根节点向叶子节点的方向随机查找Log_m(N/S)次后查找获得的，其中，m用于指示所述第一位图线段树中的任意一个节点的下一级子节点的个数，m的值不小于2；

从所述第一叶子节点管理的S个存储块中选择至少一个空闲存储块，其中，所述第一叶子节点中记录有所述S个存储块的使用状态信息；

将所述第一目标文件的数据存储到所述至少一个空闲存储块中。