[发明专利]基于重复数据删除的日志文件系统的垃圾回收方法

摘要

基于重复数据删除的日志文件系统的垃圾回收方法，涉及计算机数据存储方法。由初始化、并行的数据处理、垃圾回收和结束步骤。根据重复数据删除技术得到的数据块的引用值，将数据分为强数据和弱数据，然后在日志文件系统进行垃圾回收时将强数据块和弱数据块分别迁移到不同的数据段中，从而实现强弱数据的分开存储。对于强数据段，段内数据块的失效率低，进行垃圾回收的次数就少，对于弱数据段，段内数据块的失效率高，进行垃圾回收时需要迁移的有效数据块就少。因此，这种基于重复数据删除的日志文件系统的垃圾回收方法可以有效地减少日志文件系统中垃圾回收时迁移数据块的次数，进而可以提高闪存存储系统的性能和可靠性。

主权项

1.基于重复数据删除的日志文件系统的垃圾回收方法，其特征在于包括以下步骤：/n1)初始化步骤，包括以下过程：/n(1)根据用户指令挂载日志文件系统，初始化模块判断指纹索引表是否存在，若是，则转过程(2)，否则转过程(4)；/n(2)从固态盘的超级块读取指纹索引表、强数据段指针及弱数据段指针到内存，转过程(3)；/n(3)从固态盘的超级块获取用来区分强数据和弱数据的引用值的阈值，转并行的步骤2)和步骤3)；/n(4)在内存中创建指纹索引表、强数据段指针及弱数据段指针并初始化，转过程(5)；/n(5)设置用于区分强数据和弱数据的引用值的阈值，转并行的步骤2)和步骤3)；/n2)数据处理步骤，包括以下过程：/n(1)等待上层用户请求操作，数据处理模块判断该操作是否为读操作，若是，则转过程(2)，否则判断该操作是否为写操作，若是，则转过程(3)，否则表示该操作为删除操作，转过程(6)；/n(2)根据用户指令中待读取数据块的地址，从固态盘上读取数据块返回上层用户，转过程(1)；/n(3)计算待写入数据块的指纹值，在指纹索引表中查找是否存在相同的指纹值，若是，则表示该数据块为重复的数据块，转过程(4)，否则表示该数据块为非重复的数据块，转过程(5)；/n(4)将该数据块的引用值加1，转过程(9)；/n(5)分配新的空闲数据块存储该数据块，在指纹索引表中添加对应的指纹表项，并置该数据块的引用值为1，转过程(9)；/n(6)根据待删除数据块的地址查找指纹索引表，判断该数据块的引用值是否大于1，若是，则转过程(7)，否则转过程(8)；/n(7)将该数据块的引用值减1，转过程(9)；/n(8)将指索引表中该数据块对应的表项置空，将该数据块标志为无效数据块，转过程(9)；/n(9)更新日志文件系统的元数据，转过程(1)；/n3)垃圾回收步骤，包括以下过程：/n(1)垃圾回收控制模块根据日志文件系统状态或用户请求，判断日志文件系统是否需要进行垃圾回收，若是，则转过程(2)，否则转过程(1)；/n(2)选择需要进行垃圾回收的数据段；/n(3)判断该数据段是否包含需要迁移的有效数据块，若是，则转过程(4)，否则转过程(13)；/n(4)读取该数据段内的一个有效数据块及其对应的元数据，转过程(5)；/n(5)根据数据地址查找该数据块对应的指纹表项，判断该数据块的引用值是否大于阈值，若是，则转过程(6)，否则转过程(9)；/n(6)判断当前强数据段是否有空闲的数据块，若是，则转过程(7)，否则转过程(8)；/n(7)将该数据块写入到当前强数据段中，转过程(12)；/n(8)挑选一个空闲段作为新的强数据段，将该数据块写入到该强数据段中，转过程(12)；/n(9)判断当前弱数据段是否有空闲的数据块，若是，则转过程(10)，否则转过程(11)；/n(10)将该数据块写入到当前弱数据段中，转过程(12)；/n(11)挑选一个空闲段作为新的弱数据段，将该数据块写入到该弱数据段中，转过程(12)；/n(12)将该数据块置为无效并更新对应的元数据，转过程(3)；/n(13)擦除当前进行垃圾回收的数据段，更新日志文件系统的元数据，转过程(1)；/n4)结束步骤，当用户发出卸载文件系统指令时，顺序进行以下过程：/n(1)结束模块将指纹索引表、强数据段指针、弱数据段指针及区分强数据和弱数据的引用值的阈值写回固态盘的超级块中；/n(2)卸载文件系统，释放相关资源。/n