[发明专利]高性能可写快照的高效空间管理

权利要求书

1.一种非暂时性的计算机可读的介质，所述介质包括指令，所述指令当由一个或多个硬件处理器执行时，引起包括以下各项的操作的执行：

将文件系统中的可用存储分为一个或多个连续的分配单元AU组块，其中所述AU组块中的每个AU组块包括：

一组连续的固定大小的AU，其中所述一组连续的固定大小的AU中的每个AU包括一系列连续的固定大小的块；以及

与所述一组连续的固定大小的AU相邻的一组连续AU映射，其中所述一组连续AU映射中的每个AU映射表示所述一组连续的固定大小的AU中的不同AU；

在所述一组连续AU映射中的第一AU映射中存储用于所述文件系统的快照的第一快照标识符，以指示由所述第一AU映射表示的第一AU到所述快照的分配；以及

通过在所述第一AU映射中递增跟踪所述第一AU中被分配给所述快照的块的数量的参考计数，将所述第一AU中的第一块分配给所述快照。

2.如权利要求1所述的介质，其中，所述操作还包括：

在内存中位图中更新表示所述第一块的位，以跟踪所述块到所述第一AU的分配；以及

通过递减所述第一AU映射中的所述参考计数并重置所述内存中位图中表示所述块的所述位，来释放所述第一块。

3.如权利要求2所述的介质，其中，所述操作还包括：

周期性地将所述内存中位图与跟踪所述第一AU中被释放的块的空闲块位图FBBM同步。

4.如权利要求3所述的介质，其中，将所述内存中位图与所述FBBM周期性地同步包括：

在所述第一AU到所述快照的分配之后的第一块释放操作期间，在所述FBBM中将表示所述第一AU中的块的位的子集初始化为表示所述块的使用的值。

5.如权利要求3或4所述的介质，其中，所述FBBM的大小包括与所述文件系统相关联的条带大小的倍数。

6.如权利要求2-5中任一项所述的介质，其中，所述操作还包括：

当所述参考计数被递减为0时，将所述第一AU映射中的所述第一快照标识符替换为表示空闲AU的值。

7.如权利要求1-6中任一项所述的介质，其中，所述操作还包括：

在所述快照对第二块的写入期间，从用于包含所述第二块的第二AU的第二AU映射中获取第二快照标识符；

当所述第二快照标识符与所述第一快照标识符不匹配时，将所述第二块复制到所述第一AU中的空闲块；以及

将所述写入应用到所述空闲块。

8.如权利要求7所述的介质，其中，所述操作还包括：

将所述第二块的块号添加到第三AU，所述第三AU存储较旧快照中的原始块的列表，其中所述原始块已被复制到被分配给所述快照的其他块；以及

在用于所述第三AU的第三AU映射中，存储所述第三AU存储已被复制到被分配给所述快照的其他块的原始块的所述列表的指示。

9.如权利要求8所述的介质，其中，所述操作还包括：

在作为所述快照的父快照的较旧快照的删除期间，基于所述第三AU中的原始块的所述列表来释放所述较旧快照拥有的块。

10.如权利要求9所述的介质，其中，基于所述第三AU中的原始块的所述列表来释放所述较旧快照拥有的块包括：

基于另一AU映射，标识存储原始块的所述列表的所述第三AU；以及

对于原始块的所述列表中的每个原始块，当所述原始块由所述较旧快照或所述较旧快照的子快照拥有时，释放所述原始块。

11.如权利要求1-10中任一项所述的介质，其中，所述操作还包括：

存储所述文件系统的快照的快照标识符到被分配给所述快照的AU的映射；以及

使用所述映射来处理对于所述快照对AU的所有权的查询。