[发明专利]一种磁盘状态信息的同步方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种磁盘状态信息的同步方法及装置该方法包括：实时基于用户对每个数据块中用户数据的操作类型，确定当前时刻每个数据块在内存中的元数据，元数据用于指示所述数据块中的用户数据的状态；若判断获知当前时刻数据块的用户数据处于中间状态或最终状态，并且当前时刻所述数据块对应的数据块组在内存中的数据块组同步状态的取值为第一预设值，下一时刻数据块组在内存中的数据块组同步状态的取值则为第二预设值，并将数据块组同步状态更新至所述状态位图空间；每隔预设时长将数据块在内存中的数据块状态位图同步至所述状态位图空间。本发明提供的方法及装置在维护磁盘状态信息时，减少了寻道开销，并且提高了数据写入的速率。

技术领域

本发明涉及计算机存储领域，尤其涉及一种磁盘状态信息的同步方法及装置。

背景技术

磁盘是最常用的一种辅助存储器，用于存放当前不需要立即使用的信息，一旦需要，再和计算机成批交换数据，它是主存储器的后备，存储容量大，可靠性高，价格低。为了实现能对磁盘空间的有效利用，并提高对文件的访问效率，需要对磁盘资源妥善管理。

目前常用的磁盘空间管理方法为采用位图(bitmap)对磁盘状态信息进行存储，即用一个或者多个bit位来表示某个key对应的value。假设我们使用一个bit来表示一个状态，则该状态有两种可能的取值(0或1)，key为数字，对应的value存储的位置就在key*1bit＝Key bit。一方面，由于使用bit来存储数据，所以可以节约大量的存储空间，所以通常来讲，位图用于存储大量的简单状态。另一方面，由于bitmap的数据结构是一种连续存储的结构，bitmap比较节约空间，在计算机内存和外存之间进行同步时，只需要一次操作即可完全载入计算机内存/同步到外存。

但是，在某些特定的需求中，对状态位图bitmap的修改需要立即保存到外存中，才能执行后续流程。在机械磁盘上，这会导致很大的寻道开销，从而降低整个磁盘的运转效率。

例如，假设数据块有三种状态：未初始化、已初始化、已写入数据。使用一个bitmap来保存这块磁盘中所有数据块的状态。当数据块的状态变更为“已写入数据”时，需要在数据真正写入之前，将bitmap的状态同步到磁盘中。否则如果此时发生意外断电，数据块的状态将与bitmap中的状态发生不一致，从而导致bitmap的内容不可信。然而，bitmap在磁盘中是连续存储的，存储位置固定，在写数据时，如果每次写入都需要更新bitmap的内容，必将造成磁头的频繁的在bitmap存储位置与数据写入的位置之间往复移动。这会带来很大的寻道开销，从而降低整个数据写入的效率。

因此，如何提供一种低寻道开销、能够提高数据写入效率的将磁盘状态信息在机械磁盘与计算机内存之间进行同步的方法是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决现有磁盘状态存储方法中存在的高寻道开销，数据写入效率低的技术问题，本发明提供一种磁盘状态信息的同步方法及装置。

第一方面，本发明提供一种将磁盘状态信息从计算机内存向机械磁盘进行同步的方法，所述机械磁盘的空间包括数据块空间和状态位图空间；所述数据块空间由多个数据块组构成，每个数据块组由预设数目的连续数据块构成，每个数据块存储元数据和用户数据，所述磁盘状态信息包括数据块状态、数据块组同步状态和数据块同步状态，所述数据块状态、所述数据块组同步状态和数据块同步状态以位图形式存储在所述计算机内存中，所述方法包括：

实时基于用户对每个数据块中用户数据的操作类型，确定当前时刻所述每个数据块在内存中的元数据，所述元数据用于指示所述数据块中的用户数据的状态；

若判断获知当前时刻所述数据块的用户数据处于中间状态或最终状态，并且当前时刻所述数据块对应的数据块组在内存中的数据块组同步状态的取值为第一预设值，下一时刻所述数据块组在内存中的数据块组同步状态的取值则为第二预设值，并将所述数据块组同步状态更新至所述状态位图空间；