[发明专利]一种磁光电混合光盘库及其管理方法和管理系统

权利要求书

1.一种磁光电混合光盘库的管理方法，其特征在于，包括：

在磁盘和固态盘的整体上建立一个或多个本地文件系统，所述本地文件系统为全局文件镜像卷，用于保存对外的全局文件视图；

在磁盘和固态盘的整体上创建一个或者多个光盘镜像桶，每个光盘镜像桶具有唯一的ID，其容量和物理光盘容量相同，所有光盘镜像桶被格式化为桶光盘文件系统；

当用户在光盘库文件卷上创建文件时，在所述全局文件镜像卷中创建与该文件相应的索引文件，所述索引文件保存该文件数据集所保存的物理存储位置，同时在一个光盘镜像桶中创建与该文件相应的镜像文件，所述镜像文件保存该文件的实际数据；当文件写完成，在所述全局文件镜像卷的索引文件中增加一条映射关系，表明该文件实际记录的光盘镜像桶ID号以及在该桶光盘文件系统中的内部位置；

当用户读取光盘库中的文件时，首先存取全局文件镜像卷确定是否有该文件，如果有，直接把该文件发给用户；如果没有，在光盘中查找和读取相应的文件，通过光盘驱动器读取相应光盘，把用户请求的文件发给用户；

写文件时，将外部写入文件依次写入多个光盘镜像桶，当一个光盘镜像桶写满时，关闭相应的光盘镜像桶，这个不可写的光盘镜像桶变成光盘镜像卷，该光盘镜像卷ID号等于光盘镜像桶ID号。

2.如权利要求1所述的磁光电混合光盘库的管理方法，其特征在于：当满足刻录条件时，将空白的物理光盘放入光盘驱动器中，把未刻录的光盘镜像卷完全刻录到物理光盘中，在刻录前修改该物理光盘卷号为光盘镜像桶ID号，在刻录完成后，记录光盘镜像卷为已刻录状态。

3.如权利要求2所述的磁光电混合光盘库的管理方法，其特征在于：当磁盘和固态盘剩余空间小于预先设定的阈值，根据预先设定的缓存替换算法，将最久没有使用的已刻录光盘镜像卷进行回收，释放相应存储空间。

4.如权利要求3所述的磁光电混合光盘库的管理方法，其特征在于：

所述缓存替换算法具体为：记录所有光盘镜像卷近N次存取时间，首先根据最近一次存取时间从早到晚排序；其次，选取最久存取过的M个光盘镜像卷，M小于N，计算这M个光盘镜像卷平均未访问时间，并从大到小排序，最后，选取前K，K小于N，个光盘镜像卷删除，释放其存储空间。

5.如权利要求1所述的磁光电混合光盘库的管理方法，其特征在于：

当用户请求为写请求时，具体操作过程如下：

根据写入文件的路径，在元数据区创建同样路径的索引文件，在索引文件中写入文件的基本属性信息；

找到当前使用的光盘镜像桶ID号，将写入文件的数据写入到光盘镜像桶中；

当目前的光盘镜像桶被写满后，文件系统分配一个新的光盘镜像桶，将已写满的光盘镜像桶转换为光盘镜像卷，文件数据写入到新光盘镜像桶中；

文件数据写入完成之后，将文件的大小、分布的光盘镜像桶ID号写入到索引文件中，返回用户写入成功。

6.如权利要求1所述的磁光电混合光盘库的管理方法，其特征在于：

当用户请求为读请求时，具体操作过程如下：

根据读取文件的路径，在元数据区读取该文件的索引文件，获取文件所在的镜像ID号；

根据镜像ID号找到镜像存放的位置是在光盘组、磁盘缓存或在光盘驱动器的光盘组；

若所述镜像ID号对应的镜像位于光盘组中，文件系统发送取盘请求，等待机械操作完成并返回完成消息，光盘组已经被放入光盘驱动器后，挂载；

若所述镜像ID号对应的镜像位于磁盘缓存或在光盘驱动器的光盘组中，则挂载所述镜像，并且读取文件并返回数据。

7.如权利要求1所述的磁光电混合光盘库的管理方法，其特征在于：

光盘组状态表在系统初始化时被写入“空”，状态表在后续使用过程中根据执行结果进行更新，光盘组状态表定期写入在元数据分区，具体包括：

当一次光盘组的刻录任务结束之后，若返回的刻录结果为“刻录失败”，则对应光盘组的状态被修改为“失效”；

若返回的刻录结果为“刻录成功”，则对应光盘组的状态被修改为“已使用”。

8.一种磁光电混合光盘库的管理系统，其特征在于：包括POSIX文件系统接口、光盘镜像桶管理模块、光盘镜像管理模块、机械动作管理模块、刻录任务管理模块、光盘刻录模块；

所述的光盘镜像桶管理模块，用于创建空光盘镜像桶、分配光盘镜像桶ID号、分配当前使用的光盘镜像桶ID号、转化已写满的光盘镜像桶为光盘镜像卷、回收已刻录的光盘镜像桶；

所述的光盘镜像管理模块，用于管理校验光盘镜像的生成、以光盘镜像为单位进行缓存管理、更新镜像位置映射表、发送光盘镜像刻录任务；

所述的刻录任务管理模块，用于接收光盘镜像刻录任务、发送取退盘消息到机械动作管理模块、接收机械动作管理模块的返回消息、接收光盘驱动器刻录模块的刻录结果消息；

所述的机械动作管理模块，用于接收刻录任务发送的取退盘动作消息、发送取退盘消息到机械手、接收机械手的动作执行结果、发送机械手的执行结果到刻录任务管理模块。