[发明专利]基于链表和N-ary树结构实现快速回滚的文件系统管理方法、装置、终端、介质

说明书

本申请提供基于链表和N‑ary树结构实现快速回滚的文件系统管理方法、装置、终端、介质，所述方法包括：基于N‑ary树结构管理文件系统所存储在物理存储空间的数据，以令文件数据在物理存储空间内随机存储；基于链表管理文件中逻辑数据页的快照版本，执行文件系统的数据快照和回滚。本申请采用N‑ary树结构管理文件系统所存储在物理地址空间的数据，实现文件数据在物理存储空间内的随机存储，基于链表管理文件中逻辑数据页的快照版本，实现文件系统的数据快照和回滚。

技术领域

本申请涉及文件系统管理技术领域，特别是涉及基于链表和N-ary树结构实现快速回滚的文件系统管理方法、装置、终端、介质。

背景技术

随着NVDIMM、3D Xpoint等新型存储技术的发展及IBM对存储级内存(StorageClass Memory，SCM)架构的提出，基于混合内存系统架构及管理的非易失存储NVM成为研究热点。新型存储技术SCM具有非易失性、读快写快、功耗低等特点，但与DRAM相比仍有差距，有限的写擦循环寿命也降低了系统的可靠性。现有技术中，基于新型存储技术SCM提出过多种内存组织方式和优化方法。

随着大数据、云计算、物联网等技术的发展，数据正以前所未有的速度不断增长和累积。如何管理和组织这些数据，对传统的文件系统来说是一个挑战。尽管当前的文件系统为应用提供了一种易用的数据组织方式，然而该数据组织方式是基于块设备的硬件特点设计的，无法充分发挥SCM可随机访问的性能特点。因此，如何有效地组织数据，让应用程序能够以更接近内存的方式使用和访问，而又能保持文件系统可靠、易维护和共享等优势，最大化地提高系统整体运行效率成为亟待解决的问题。

申请内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供基于链表和N-ary树结构实现快速回滚的文件系统管理方法、装置、终端、介质，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面提供一种基于链表和N-ary树结构实现快速回滚的文件系统管理方法，其包括：基于N-ary树结构管理文件系统所存储在物理存储空间的数据，以令文件数据在物理存储空间内随机存储；基于链表管理文件中逻辑数据页的快照版本，执行文件系统的数据快照和回滚。

于本申请的第一方面的一些实施例中，所述文件系统设有：iNode区，其存储有多个iNode节点；各所述iNode节点包括iNode节点信息字段、N-ary树级数字段、N-ary树根节点字段、以及快照版本指针字段；其中，所述iNode节点信息字段用于存储文件的管理信息；所述N-ary树级数字段用于存储文件所采用N-ary树结构的级数；所述N-ary树根节点字段用于存储文件第N级节点页Page_N起始物理地址；所述快照版本指针字段用于指向该iNode节点的最近一次快照所对应的快照iNode节点；数据区，用于存储文件数据；所述数据区的页包括相互混排的节点页和数据页；

其中，以文件所对应的第N级节点页页号为根节点，以第(N-1)级节点页页号为第1级子节点，以此类推，以第1级节点页页号为第(N-1)级子节点，形成一个N-ary树以对该文件的所有数据进行存储管理；所有数据页占据N-ary树的最后一级节点，其根节点物理地址和树的级数被记录在iNode区中该文件所对应的iNode结构中；链表区，用于管理文件中逻辑数据页的快照版本；所述链表区包括多条页索引记录，各条索引记录对应所述数据区的一物理页面。数据区中每个数据页所对应的页索引记录内保存该数据页的创建时间及其上一个版本数据页的位置信息，从而在数据区形成数据页链表，每条数据页链表中所有数据页对应文件中某个逻辑数据页的当前版本和快照产生的全部历史版本。