[发明专利]一种文件系统的控制方法、装置及终端

说明书

本发明提供一种文件系统的控制方法、装置及终端，通过设置iNode区，iNode节点包括N‑ary树级数字段、N‑ary树根节点字段以及快照版本指针字段；以根节点页为基础建立N‑ary树结构数据区；设置由页索引记录组成的链表管理区；每条页索引记录按顺序对应数据区的一个物理页面；形成页索引链表，每条页索引链表对应文件中一个数据页的当前版本和快照产生的全部历史版本的集合。本发明建立基于数据链表和N‑ary树结构的文件系统，实现数据在物理存储空间内的随机存储，无需按文件逻辑顺序在物理地址空间顺序存储，基于链表管理文件中逻辑数据页的快照版本，能够实现文件系统的数据快照和回滚，提高文件系统的运行效率。

技术领域

本发明涉及文件系统的技术领域，特别是涉及一种文件系统的控制方法、装置及终端。

背景技术

随着NVDIMM、3D Xpoint等新型存储技术的发展及IBM对存储级内存(StorageClass Memory，SCM)架构的提出，基于混合内存系统架构及管理的非易失存储NVM成为研究热点。新型存储技术SCM具有非易失性、读快写快、功耗低等特点，但与DRAM相比仍有差距，有限的写擦循环寿命也降低了系统的可靠性。现有技术中，基于新型存储技术SCM提出过多种内存组织方式和优化方法。

随着大数据、云计算、物联网等技术的发展，数据正以前所未有的速度不断增长和累积。如何管理和组织这些数据，对传统的文件系统来说是一个挑战。尽管当前的文件系统为应用提供了一种易用的数据组织方式，然而该数据组织方式是基于块设备的硬件特点设计的，无法充分发挥SCM可随机访问的性能特点。因此，如何有效地组织数据，让应用程序能够以更接近内存的方式使用和访问，而又能保持文件系统可靠、易维护和共享等优势，最大化地提高系统整体运行效率成为亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种文件系统的控制方法、装置及终端，采用N-ary树结构管理该文件系统所存储在物理地址空间的数据，实现文件数据在物理存储空间内的随机存储，而无需按文件逻辑顺序在物理地址空间顺序存储，而且基于链表管理文件中逻辑数据页的快照版本，实现文件系统的数据快照和回滚，从而最大化地提高文件系统整体的运行效率。

为实现上述目的及其他相关目的，根据本发明的第一方面，本发明实施例提供一种文件系统的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

设置用于存储iNode节点的iNode区，所述iNode节点包括N-ary树级数字段、N-ary树根节点字段以及快照版本指针字段；其中，所述N-ary树级数字段用于存储文件所采用N-ary树结构的级数，所述N-ary树根节点字段用于存储文件根节点页的物理地址，所述快照版本指针字段用于指向所述iNode节点的最近一次快照所对应的快照iNode节点；

以根节点页为基础建立N-ary树结构的数据区；其中，所述N-ary树包括任意多个层级，上一层级节点存储有相对应的下一层级节点的物理地址；最后一层级节点均为数据页，除所述最后一层节点之外的其他节点均为节点页，所述数据页和所述节点页在所述数据区混排；

设置由页索引记录组成的链表管理区；其中，每条页索引记录按顺序对应数据区的一个物理页面，页索引记录数与数据区物理页数相同；每个数据页所对应的页索引记录存储所述数据页的创建时间以及上一版本数据页的位置信息，从而形成页索引链表，每条页索引链表对应文件中一个数据页的当前版本和快照产生的全部历史版本的集合，用于实现文件的快照回滚。

可选地，所述iNode节点还包括存储其节点信息的iNode节点信息字段，所述控制方法还包括更新iNode节点信息的步骤：

获取待更新的目标iNode节点的创建时间和系统快照时间，其中，所述系统快照时间为文件系统最近一次快照的时间；

如果所述目标iNode节点的创建时间晚于所述系统快照时间，更新所述目标iNode节点中的iNode节点信息字段；或者，