申请/专利权人：重庆邮电大学

申请日：2024-01-17

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN117950590A

主分类号：G06F3/06

分类号：G06F3/06

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.17#实质审查的生效;2024.04.30#公开

摘要：本发明公开了一种优化ZenFS中的重置操作以延长ZNS‑SSD使用寿命的方法，它包括以下步骤：1、记录分区信息以及重构信息。在主机端记录分区的数据存储情况，设备端记录分区的重构信息；2、鉴别ZenFS发出的重置命令。鉴别出针对不是满状态且写指针前存储的都是无效数据的分区的重置命令；3、重构分区。对于不是满状态且写指针前存储的数据都是无效数据的分区，在执行重置操作前，先在设备端对分区进行重构；4、执行重置操作。经过重构后的分区，包含的数据都是无效数据，再对该分区执行重置操作，释放出存储空间；5、访问。访问分区时先查询重构信息表，根据重构信息完成读、写、重置操作；此外，本发明具有成本低、易实施等优势，同时具有良好的可扩展性、实用性。

主权项：1.S1：一种优化ZenFS中的重置操作以延长ZNS-SSD使用寿命的方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1、记录分区信息以及重构信息。在主机端记录分区的数据存储情况，包括分区的有效数据、无效数据的起始地址和结束地址，以及分区包含的无效数据的大小。当分区写入新的有效数据或者分区中的有效数据被置为无效数据时，则更新分区信息表。在设备端记录分区的重构信息；步骤2、鉴别ZenFS发出的重置命令。运行时，ZenFS会在以下两种情况下对分区发出重置命令：①分区为满状态且分区里面存储的数据都是无效数据；②分区不是满状态且分区的写指针前存储的数据都是无效数据。针对第②种情况，在执行重置前，在设备端先对分区进行重构，然后再执行重置操作；步骤3、重构分区。对于不是满状态且写指针前存储的数据都是无效数据的分区CurrentZone，在重置前，在设备端先重构该分区。在主机端，首先确定CurrentZone剩余的可写入数据的区域容量，然后从分区信息表中查找出与CurrentZone匹配的分区MatchZone，匹配的规则是：MatchZone中的无效数据占据的区域容量要大于或者等于CurrentZone剩余的可写入数据的区域容量，并将CurrentZone和MatchZone的信息从主机端传入到设备端。在设备端，根据传入的信息重构CurrentZone和MatchZone，重构的规则是：将CurrentZone剩余的可写入数据的区域重映射到MatchZone中的无效数据占据的区域所映射的闪存块中，同时将MatchZone中的无效数据占据的区域重映射到CurrentZone剩余的可写入数据的区域所映射的闪存块中，并将重构信息记录在重构信息表中；步骤4、执行重置操作。经过重构后的CurrentZone，包含的数据都是无效数据，再执行重置操作，释放出存储空间；步骤5、访问。访问分区时先查询重构信息表，根据查找到重构信息完成读、写、重置操作。S2：根据权利要求1所述的优化ZenFS中的重置操作以延长ZNS-SSD使用寿命的方法，其特征在于：在步骤1中，在主机端记录分区的数据存储情况，包括分区的有效数据、无效数据的起始地址和结束地址，以及分区包含的无效数据的大小。当分区写入新的有效数据或者分区中的有效数据被置为无效数据时，则更新分区信息表。在设备端记录分区的重构信息。S3：根据权利要求1所述的优化ZenFS中的重置操作以延长ZNS-SSD使用寿命的方法，其特征在于：在步骤2中，鉴别ZenFS发出的重置命令的情况。运行时，ZenFS会在两种情况下对分区发出重置命令：S31：情况一：分区为满状态且分区里面存储的数据都是无效数据；S32：情况二：分区不是满状态且分区的写指针前存储的数据都是无效数据，针对情况二，在执行重置操作前，在设备端先对分区进行重构，然后再执行重置操作。S4：根据权利要求1所述的优化ZenFS中的重置操作以延长ZNS-SSD使用寿命的方法，其特征在于：在步骤3中，在设备端对不是满状态且写指针前存储的数据都是无效数据的分区CurrentZone进行重构，具体包括以下步骤：S41：在主机端，确定CurrentZone剩余的可写入数据的区域容量；S42：在主机端，从分区信息表中查找出与CurrentZone匹配的分区MatchZone；S43：在设备端，将CurrentZone剩余的可写入数据的区域重映射到MatchZone中的无效数据占据的区域所映射的闪存块中，同时将MatchZone中的无效数据占据的区域重映射到CurrentZone剩余的可写入数据的区域所映射的闪存块中，并将重构信息记录在重构信息表中。S5：根据权利要求1所述的优化ZenFS中的重置操作以延长ZNS-SSD使用寿命的方法，其特征在于：在步骤4中，经过重构后的CurrentZone，包含的数据都是无效数据，再执行重置操作，释放出存储空间。S6：根据权利要求1所述的优化ZenFS中的重置操作以延长ZNS-SSD使用寿命的方法，其特征在于：在步骤5中，访问分区时先查询重构信息表，根据查找到重构信息完成读、写、重置操作。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 重庆邮电大学 一种优化ZenFS中的重置操作以延长ZNS-SSD使用寿命的方法

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