[发明专利]一种基于DNA存储的计算机架构

权利要求书

1.一种基于DNA存储的计算机架构，其特征在于，所述基于DNA存储的计算机架构包括处理器、随机存储模块、磁盘存储模块及DNA存储模块，所述处理器双向通信连接所述随机存储模块，所述随机存储模块双向通信连接所述磁盘存储模块，所述磁盘存储模块双向通信连接所述DNA存储模块，所述DNA存储模块包括DNA合成单元及DNA测序单元，所述DNA测序单元的输出端连接所述随机存储模块的输入端。

2.根据权利要求1所述的基于DNA存储的计算机架构，其特征在于，所述基于DNA存储的计算机架构中在文件写入磁盘存储模块时，由文件系统判断磁盘存储模块的可用空间，在文件系统里的相关字段记录该文件的大小和访问时间戳。

3.根据权利要求2所述的基于DNA存储的计算机架构，其特征在于，在判断磁盘存储模块中，当磁盘存储空间充足，使用率低于设定阈值，文件直接存入磁盘，并记录文件的访问时间及文件大小，不需要对链表进行操作。

4.根据权利要求3所述的基于DNA存储的计算机架构，其特征在于，在判断磁盘存储模块中，当磁盘存储模块使用率高于设定阈值时，文件存入磁盘存储模块，同时需要把链表头指向的文件获取其文件数据转存到DNA存储模块，DNA存储模块返回文件存放的地址码，在文件系统中标识该文件在DNA存储模块上并记录地址码，对链表表头节点进行删除释放空间，HEAD指向下一个节点，链表长度减1。

5.根据权利要求4所述的基于DNA存储的计算机架构，其特征在于，所述DNA存储模块存储的调出策略根据时间和文件大小结合做判断的改进LRU算法。

6.根据权利要求5所述的基于DNA存储的计算机架构，其特征在于，所述改进LRU算法包括以下步骤：

S1、间隔设定周期计算文件访问时间到当前时间的差值，根据差值乘以文件大小获得结果作为该文件的特征值；

S2、在文件系统中维护一张链表，该链表中记录各个文件的索引ID和特征值，并按照特征值大小进行排序；

S3、在磁盘存储模块使用率高于设定阈值时，从特征表里选择一个表象对应的文件索引找到该文件，调用DNA存储模块进行编码；

S4、文件系统根据DNA存储模块返回对应的地址码，标识该文件不在磁盘存储上，释放该文件存储空间，并记录该文件的DNA存储的地址码；

S5、删除特征表中该文件表项，并在文件系统中搜索特征值最大对应的文件插入特征表中。

7.根据权利要求6所述的基于DNA存储的计算机架构，其特征在于，所述基于DNA存储的计算机架构中，在有数据访问读出时，文件系统根据存储标识判断文件是否在磁盘存储上，若在，则按照记录地址获取数据并更新文件访问时间属性；若不在，则获取文件对应DNA存储地址码，将地址码给到DNA存储模块，触发其进行DNA测序，解码出需要的数据写回硬盘，更新文件的访问时间属性。

8.根据权利要求7所述的基于DNA存储的计算机架构，其特征在于，所述DNA测序单元将解码出的数据直接同步送入随机存储模块中。