[发明专利]具有用户空间闪存转换层的用户空间存储I/O栈的方法和系统

权利要求书

1.一种用于便于用户空间存储I/O堆栈的计算机实现的方法，该方法包括：

由所述用户空间中的文件系统生成与指示要读取或写入的数据的I/O请求相关联的逻辑块地址；和

由所述用户空间中的闪存转换层模块生成与所述逻辑块地址对应的物理块地址；

其中，所述闪存转换层模块位于所述用户空间中的所述文件系统和块设备驱动器之间。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

估计与执行所述I/O请求相关联的延迟；

响应于确定所估计的延迟大于或等于预定阈值：响应于确定所述I/O请求是读取请求，从所述物理块地址以外的位置读取所请求的数据；和，响应于确定所述请求是写入请求，由所述闪存转换层模块在所述用户空间中生成新的物理块地址。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述估计的延迟由延迟估计器模块确定，并且

其中，生成所述物理块地址使延迟估计器模块重置所述估计的延迟。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，响应于确定所估计的延迟小于所述预定阈值，所述方法还包括：

响应于确定该I/O请求是读取请求：从所述物理块地址读取所请求的数据；将读取的数据发送给请求主机；和

响应于确定该I/O请求是写入请求：将所请求的数据写到所述物理块地址。

5.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述估计的延迟包括：

响应于确定与所述物理块地址相关联的物理介质当前正在经历编程操作并且所述编程操作不可挂起，将与完成所述编程操作相关的延迟包括在所估计的延迟中；

响应于确定与所述物理块地址相关联的物理介质当前正在进行擦除操作，并且所述擦除操作不可挂起，将与完成所述擦除操作相关的延迟包括在所估计的延迟中；和

响应于确定队列中的原始数据当前正在经历重试操作，将与完成所述重试操作相关的延迟包括在所估计的延迟中。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，基于与所述物理块地址相关联的物理介质的状态或条件来确定所述估计的延迟。

7.根据权利要求2所述的方法，其中确定所估计的延迟是否大于或等于所述预定阈值包括：

由仲裁器模块确定所述估计的延迟是否超过或等于当前可用配额；和

响应于确定所述估计的延迟不超过当前可用配额：测量与完成所述I/O请求相关的实际延迟；根据实际延迟确定实际QoS统计；和，通过将所述实际QoS统计与所述预定阈值进行比较来更新所述当前可用配额。

8.根据权利要求7所述的方法，其中确定所述估计的延迟大于或等于所述预定阈值是响应于确定所述估计的延迟超过或等于所述当前可用配额。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，响应于确定所估计的延迟不超过所述当前可用配额，所述方法进一步包括：

通过将实际延迟与估计延迟进行比较，生成用于随后确定估计延迟的校准；

其中，所述校准随后被延迟估计器模块用于确定另一个I/O请求的估计延迟。

10.根据权利要求2所述的方法，

其中，基于数据恢复技术从所述物理块地址以外的位置读取所请求的数据。

11.一种用于便于用户空间存储I/O堆栈的计算机系统，该系统包括：

处理器；和

存储器，所述存储器连接到所述处理器并存储指令，该指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行一方法，该方法包括：

由所述用户空间中的文件系统生成与指示要读取或写入的数据的I/O请求相关联的逻辑块地址；和

由所述用户空间中的闪存转换层模块生成与所述逻辑块地址对应的物理块地址；

其中，所述闪存转换层模块位于所述用户空间中的所述文件系统和块设备驱动器之间。