[发明专利]一种分布式持久性内存文件系统中元数据及数据组织架构方法

权利要求书

1.一种分布式持久性内存文件系统中元数据及数据组织架构方法，其特征在于包括：构建根元数据区、元数据索引区、元数据区、数据区和日志区，其中：

所述根元数据区为分布式持久性内存文件系统的关键信息存储区域，在构建方式上采用双备份的冗余机制；

所述元数据索引区，由二级索引组成，包括初级的段索引以及次级的组索引，用于快速获取元数据的序号以及元数据地址；

元数据区，包括元数据位图区、详细信息存储区；

数据区是分布式持久性内存文件系统中数据块的存储区域，采用基数树结构组织方式；

所述日志区用于记录文件数据的修改，并将变化内容记录入日志，以确保文件系统的一致性。

2.根据权利要求1所述的一种分布式持久性内存文件系统中元数据及数据组织架构方法，其特征在于，在所述根元数据区中，分布式持久性内存文件系统的关键信息包括：存放元数据索引区信息、元数据区信息、数据区总量信息、文件系统的类型、文件系统的大小、文件系统的状态。

3.根据权利要求2所述的一种分布式持久性内存文件系统中元数据及数据组织架构方法，其特征在于，所述根元数据区处于分布式持久性内存文件系统中首地址开始的区域，该区域记录文件系统全局信息，包括：

用于链接其他文件系统的双向循环链表，链表位于根元数据区的数据结构中的首位；

以比特为单位的文件系统中数据块大小，用以根据块大小快速查找定位数据块；

脏位，用以标识根元数据区是否被修改；

以字节为单位的文件系统允许的单个最大文件。

4.根据权利要求1所述的一种分布式持久性内存文件系统中元数据及数据组织架构方法，其特征在于，所述元数据索引区由一个索引节点表构成，索引节点以128字节对齐；所述的索引结构分为段索引、组索引。

5.根据权利要求1所述的一种分布式持久性内存文件系统中元数据及数据组织架构方法，其特征在于，在所述元数据区中：数据位图区用于记录管理inode空间使用情况，其使用位图中的比特位0表示相应inode处于空闲状态，未被使用或已经释放可以用来分配新文件，并用位图中的比特位1表示相应inode已经被分配了具体的数据；详细信息存储区中的数据包括若干个inode，每个inode表示一个文件或文件夹目录；inode中包含了文件的类型属性、文件大小、文件的局部id和全局id、文件的创建时间、最近一次访问时间、最近一次更新时间、文件的所属组、文件的拥有者、文件的访问权限矩阵、文件的物理地址。

6.根据权利要求5所述的一种分布式持久性内存文件系统中元数据及数据组织架构方法，其特征在于，数据区的分布算法采取的是基数树结构，并且在元数据区中由inode进行存储管理；基数树包含树的根节点和索引节点，其中根节点由当前树的高度、内存申请时的使用类型标志和指向第一层节点的指针构成，其中索引节点由可配置大小的指针数组非空指针计算器和记录页面脏标记与写回标记的二维数组构成。

7.根据权利要求1所述的一种分布式持久性内存文件系统中元数据及数据组织架构方法，其特征在于，数据区紧连元数据区，数据区地址由根元数据区大小、元数据索引区大小、元数据区大小决定。

8.根据权利要求1所述的一种分布式持久性内存文件系统中元数据及数据组织架构方法，其特征在于，所述日志区包含着文件系统创建、删除、修改、查看历史以及对应的时间戳。