[发明专利]适应性的块转换表(BTT)

说明书

描述了用于执行存储器操作的技术，其中实现了直接存储器访问和逻辑地址转换。接收针对I/O操作的请求，该请求包括指示物理存储器地址是否可以被改变以及是否需要扇区原子性的信息。基于该信息，使用未修改的块转换表(BTT)来执行所请求的I/O操作，其中与所请求的I/O操作相关联的物理位置被改变并且扇区原子性被提供，或者使用经修改的BTT来执行所请求的I/O操作，其中与所请求的I/O操作相关联的物理位置未被改变，或者使用经修改的BTT来执行所请求的I/O操作，其中与所请求的I/O操作相关联的物理位置未被改变并且扇区原子性被提供。

背景技术

存储级存储器(SCM)是一种持久性存储器，其结合了固态存储器的特性和传统硬盘磁存储器的特性。SCM可以以字节粒度执行输入/输出(I/O)。块设备驱动器可以用于将这样的存储公开为传统块设备。然而，也可能需要扇区原子性保证来提供针对撕裂扇区的保护以及当写入操作正在进行时可能由电源故障导致的其他问题。块转换表(BTT)为SCM提供原子扇区更新语义。BTT是用于重新映射给定存储设备上的块的间接表。

发明内容

本文公开了用于促进多个计算设备的操作的方法和系统。实施例可以包括接收针对I/O操作的请求。该请求可以包括指示物理块地址是否可以被改变以及扇区原子性是否被需要的信息。基于该信息，可以使用以下各项来执行所请求的I/O操作：(1)未修改的块转换表(BTT)，其中与所请求的I/O操作相关联的物理位置被改变并且扇区原子性被提供；(2)经修改的BTT，其中与所请求的I/O操作相关联的物理位置未被改变；或者(3)经修改的BTT，其中与所请求的I/O操作相关联的物理位置未被改变并且原子性被提供。

应当理解，上述主题可以实现为计算机控制的装置、计算机进程、计算系统、或者诸如一个或多个计算机可读存储介质之类的制品。通过阅读以下“具体实施方式”和对相关附图的评论，这些和各种其他特征将是显而易见的。

提供本“发明内容”是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下面的“具体实施方式”中进一步描述。本“发明内容”不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任何部分中提到的任何或所有缺点的实现。

附图说明

以下将参考附图更全面地描述本公开的实施例，在附图中：

图1描绘了BTT方案的示例。

图2描绘了对持久性存储器的块访问的示例，以及对持久性存储器的示例直接访问。

图3描绘了用于选择BTT操作的示例操作过程。

图4描绘了用于执行存储器操作的示例操作过程。

图5描绘了其中可以实施本文所描述的技术的示例通用计算环境。

具体实施方式

当在系统中实现诸如SCM之类的持久性存储器存储时，期望在提供原子性保证的同时提供块级I/O。BTT(块转换表)是一种这样的方法。BTT建立系统的其余部分看到的逻辑块地址(LBA)与指定块实际上存储在物理介质上的位置的物理块地址(PBA)之间的映射。在持久性存储器存储的情况下，PBA被用于指示块的内容的物理存储器地址。当未修改的BTT被启用时，首先对未使用的空闲块执行对给定LBA的写入操作。然后在BTT映射中原子交换与LBA相对应的PBA。也就是说，与LBA相关联的映射条目被原子地改变为指向被写入的空闲块的PBA。因为映射更新是原子的，所以系统要么看到块的旧内容(即，旧的PBA)，要么看到块的新内容(即，新的PBA)，并且永远不会看到部分写入的块。

当在给定环境中实现诸如BTT之类的方法时，为了提供更安全和更有效的操作，可以考虑以下内容：(1)支持对持久性存储器的直接访问(DAX)(也称为零复制访问)；(2)允许现有的用户模式应用无需修改即可运行；以及(3)允许扇区粒度故障模式以实现应用兼容性。