[发明专利]一种外存设备的非对称读写方法及NVM外存设备

权利要求书

1.一种外存设备的非对称读写方法，其特征在于：通过分离读写操作并使用非对称读写方法来工作；所述外存设备的非对称读写方法包括分离式的读写方法、动态粒度的写方法和多粒度的内外存映射方法；具体包括以下步骤：首先分离读写操作，再通过动态粒度写方法完成写操作，并使用多粒度内外存映射方法完成内外存的多粒度映射；

所述分离式的读写方法具体包括下列步骤：

步骤1.1，接收文件系统访问外存设备的请求，分析操作类型，为读操作转到步骤1.2，为写操作转到步骤1.3；

步骤1.2，外存设备使用基于数据块的读方法完成读操作，并将读出的数据反馈给文件系统；

步骤1.3，外存设备使用动态粒度的写方法完成写操作，并将结果反馈给文件系统；

所述的动态粒度的写方法包括下列步骤：

步骤2.1，分析文件系统发送的写操作，获取写数据块需写入的起始地址write_pos和长度write_len，其中write_pos∈N、write_len∈N，并比较写数据块与系统数据块的大小，若写数据块小与系统数据块则转到步骤2.2，否则转到步骤2.3；

步骤2.2，根据write_len设置传输给外存设备的数据量，由写入数据、write_pos和write_len构建写入数据包传输给外存设备，并由外存设备根据write_pos和write_len将需要写入数据包写入相应位置，并转到步骤2.8；

步骤2.3，按照最大为系统数据块大小将写入数据分成若干个数据包，以实际大小构建最后一个数据包，并将第一个数据包作为当前需写入数据包，转到步骤2.4；

步骤2.4，若当前需写入数据包的大小等于系统数据块，则转到步骤2.5，否则转到步骤2.6；

步骤2.5，将write_pos的值设置为-1，采用以数据块为单位写方法，并由外存设备将数据包作为一个数据块写入设备，转到步骤2.7；

步骤2.6，从当前需写入数据包中获取write_pos和write_len的信息，设置传输给外存设备的数据量，并发送写入数据包、write_pos和write_len，最后外存设备根据write_pos和write_len将需写入数据包写入相应位置，转到步骤2.8；

步骤2.7，判断是否还有下一个未完成的写入数据包，如有则转到步骤2.4，否则转到步骤2.8；

步骤2.8，结束写操作，并向文件系统反馈写入成功信息；

所述的多粒度的内外存映射方法包括下列步骤：

步骤3.1，在内外存映射表的每个映射项中增加dirty_pos和dirty_len，其中dity_pos∈N、diry_len∈N，保存内外存之间多粒度的映射信息，其中dirty_pos表示在该数据块中需要更新到外存数据区的起始地址，dirty_len表示该数据块中需要更新到外存数据区的长度，dirty_pos的值为-1表示该数据块不采用多粒度映射方法，S(S∈N)和L(L∈N)分别表示要写入数据起始逻辑地址与长度，转到步骤3.2；

步骤3.2，依据S查找内外存映射表中所对应的映射项，如S与该映射项的起始地址相同且L的值与数据块大小相同，则将该映射项的dirty_pos设置为-1，否则将S对应的物理地址保存到dirty_pos中，转到步骤3.3；

步骤3.3，比较L的值是否超出了该映射项对应逻辑块的长度，如未超出，则使用L设置dirty_len的值，并将L的值清零，转到步骤3.4；否则依据数据块大小和dirty_pos计算出dirty_len的值，并更新S和L，转到步骤3.4；

步骤3.4，如果L的值不为0转到步骤3.2，否则结束整个操作。