CN111124256B - 管理存储的方法、设备和计算机程序产品 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及管理存储的方法、设备和计算机程序产品。该方法包括：检测文件系统的存储空间大小的改变，文件系统具有相关联的一个或多个位图，一个或多个位图中的每个活跃位指示文件系统的不超过上限大小的存储空间中的数据状态；响应于检测到改变，基于上限大小，来确定用于指示改变后的存储空间所需的位的第一数目；以及响应于确定第一数目大于一个或多个位图中的当前活跃位的第二数目，为文件系统分配至少一个附加活跃位。基于这样的方式，可以根据文件系统的改变动态地调整位图中用于指示文件系统的位的数目。

Description

管理存储的方法、设备和计算机程序产品
技术领域
本公开的实施例涉及存储技术领域，并且更具体地，涉及管理存储的方法、设备和计算机程序产品。
背景技术
随着数据存储技术的发展，数据的保护变得越发重要。在存储系统中，为了防止单个存储设备崩溃而导致其中的数据损坏，已经提出了通过设置镜像存储设备的方式来提高存储系统的容错率的方案。由于单个存储设备的容量通常较大，如何高效地实现两个存储设备之间的数据同步成为一个关注焦点。
发明内容
本公开的实施例提供一种管理存储的方案。
根据本公开的第一方面，提出了一种管理存储的方法。该方法包括：检测文件系统的存储空间大小的改变，文件系统具有相关联的一个或多个位图，一个或多个位图中的每个活跃位指示文件系统的不超过上限大小的存储空间中的数据状态；响应于检测到改变，基于上限大小，来确定用于指示改变后的存储空间所需的位的第一数目；以及响应于确定第一数目大于一个或多个位图中的当前活跃位的第二数目，为文件系统分配至少一个附加活跃位。
根据本公开的第二方面，提出了一种用于管理存储的设备。该设备包括：至少一个处理单元；至少一个存储器，该至少一个存储器被耦合到该至少一个处理单元并且存储用于由该至少一个处理单元执行的指令，该指令当由该至少一个处理单元执行时，使得该设备执行动作，该动作包括：检测文件系统的存储空间大小的改变，文件系统具有相关联的一个或多个位图，一个或多个位图中的每个活跃位指示文件系统的不超过上限大小的存储空间中的数据状态；响应于检测到改变，基于上限大小，来确定用于指示改变后的存储空间所需的位的第一数目；以及响应于确定第一数目大于一个或多个位图中的当前活跃位的第二数目，为文件系统分配至少一个附加活跃位。
在本公开的第三方面，提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品被存储在非瞬态计算机存储介质中并且包括机器可执行指令，该机器可执行指令在设备中运行时使该设备执行根据本公开的第一方面所描述的方法的任意步骤。
提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的关键特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1图示了本公开实施例可以在其中执行的存储系统的架构图；
图2图示了根据本公开实施例的位图管理的示意图；
图3图示了根据本公开实施例的管理存储的方法的流程图；
图4图示了根据本公开实施例的分配至少一个附加活跃位的方法的流程图；以及
图5图示了可以用来实施本公开内容的实施例的示例设备的示意性框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
如上文所述，传统地，可以通过建立镜像存储设备来防止单个存储设备的崩溃。图1图示了本公开实施例可以在其中执行的存储系统100。如图1所示，存储系统100包括主存储系统110和镜像存储系统150，其中主存储系统110可以包括用于存储数据的存储设备140(为了方便描述，下文称为第一存储设备)、用于与镜像存储系统150进行通信的镜像驱动器130(为了方便描述，下文称为第一镜像驱动器)。在一些实施例中，存储设备140可以为硬盘驱动器(HDD)、固态硬盘(SSD)或闪速存储器等。
镜像存储系统150可以包括镜像驱动器160(为了方便描述，下文称为第二镜像驱动器)，其用于与主存储系统150进行通信。镜像存储系统还可以包括用于存储镜像数据的存储设备170(为了方便描述，下文称为第二存储设备)。在一些实施例中，存储设备170可以为硬盘驱动器(HDD)、固态硬盘(SSD)或闪速存储器等。
如图1所示，主存储系统110中还包括位图120，其可以用于指示存储设备140中的数据的状态。具体地，位图120可以包括一个或多个位125，每个位125指示存储设备140中与位125相对应的存储空间的数据的状态。例如，在使用过程中，当主存储系统110接收到写入请求时，主存储系统110可以向第一存储设备140中的对应存储空间与写入请求相关联的目标数据，并在位图120中将与该存储空间相对应的一个或多个位125标记为“脏”(如图中所示的右划线的框)。随后，主存储系统110可以通过第一镜像驱动器130与第二镜像驱动器160进行通信，以指示镜像存储系统150在对应的位置写入目标数据。响应于接收到该指示，镜像存储系统150可以在第二存储设备170中的对应存储空间写入目标数据，并通过第二镜像驱动器160向主存储系统110发送已经完成将数据写入的指示。响应于接收到该完成指示，主存储系统110可以将位图120中的对应的位125标记为“干净”，以指示存储设备140中的目标存储空间中的数据已被写入到了镜像存储系统150中。
当镜像存储系统150例如因为断电而崩溃时，对应的数据无法被写入到第二存储设备170中。此时，位图120记录了第一存储设备140中的哪些数据应该被同步到镜像存储系统150。因此，当镜像存储系统150重新上线时，第一镜像驱动器130可以检测重新连接到第二镜像驱动器160，从而可以指示主存储系统110将第一存储设备140中国与位图120中的标记为“脏”的位125的存储空间中的数据重新同步到镜像存储系统150，从而减少了同步的开销。
主存储系统110通常利用具有固定数目的位125的位图120来指示存储设备140中数据的状态。然而，随着文件系统大小的变化，存储设备140所对应的存储空间而随之变化。当存储设备140的大小不断增大时，位图120中的单个位125所对应的存储空间的大小也将不断增大。例如，存储设备140的大小增大到256TB，而位图120仍仅为16KB时，单个位125所对应的存储空间为＝256TB/(16KB×8)＝2GB。也即，就算单次修改仅改变了第一存储设备140中1MB的存储空间，主存储系统110仍需要同步至少2GB的数据到镜像存储系统150，这极大地影响了存储系统100的效率。
根据本公开的实施例，提供了一种用于管理存储的方案。在该方案中，当文件系统的存储空间大小改变时，根据预定的单个位所能够指示的存储空间的上限大小，来确定指示改变后的存储空间所需要的位的数目。如果确定当前位图中的位的数目小于所需要的位的数目时，为该文件系统分配至少一个附加活跃位。通过这样的方式，单个位能够指示的存储空间的上限被预先设定，通过动态地分配附加活跃位，保证了单个位仅指示可接受范围内的存储空间的数据的状态，从而提高了存储系统100的效率。
图2图示了根据本公开实施例的位图管理的示意图200。如图2所示，位图管理器210中包括位图映射表220，其存储了不同文件系统与对应的位图集的映射关系。在一些实施例中，位图映射表220中存储了文件系统的ID与指向相对应的位图的指针。基于该位图映射表，可以确定与该文件系统对应的位图集。如图1所示，第一文件系统与位图集1 230相关联，其包括一个位图232。第二文件系统与位图集2 240相关联，其包括4个位图242、244、246和248。第N文件系统与位图集N 250相关联，其包括2个位图252和254。
在一些实施例中，每个文件系统可以具有默认的一个或多个位图，这些位图不会随着文件系统的变化而被回收。例如，可以为每个文件系统设置一个默认的16KB大小的位图。
以位图集240作为示例，位图242、244、246和248中的每个位图可以包括被使用以指示存储空间的状态的一个或多个位260，为了方便描述，其在本公开中被称为“活跃位”。如图2所示，位图248中还包括未被使用的一个或多个位262，为了方便描述，其在本公开中被称为“无效位”。
以下将结合图3至图4描述根据本公开实施例的用于管理存储的方法。图3图示了根据本公开实施例的管理存储的方法300的流程图。方法300可以被实现在位图管理器210处，以下将集合图2来描述方法300中所涉及的动作。
在框302，位图管理器210检测文件系统的存储空间大小的改变，文件系统具有相关联的一个或多个位图，一个或多个位图中的每个活跃位指示文件系统的不超过上限大小的存储空间中的数据状态。以图2中的第二文件系统作为示例，如图2所示，该第二文件系统具有相对应的位图集240，其中包括4个位图242、244、246和248。在一些实施例中，位图管理器210可以预先设定位图中的单个位260所能指示的存储空间的上限大小。例如，位图管理器210可以设置上限大小为32MB。应当理解，以上数值仅是示意性的，本领域技术人员可以设置其他合适的任何值。通过设置固定的上限值大小，位图管理器210可以保证单个位260仅指示可接受的存储空间大小，从而避免存储空间仅有少量数据修改，却需要同步大量数据的情形，从而提高了存储系统的效率。
在框304，响应于检测到所述改变，位图管理器210基于所述上限大小，来确定用于指示改变后的存储空间所需的位的数目(为了方便描述，下文成为第一数目)。继续图2的示例，假定改变后的文件系统的大小为14TB，则用于指示改变后的文件系统所需要的位的数目为14TB/(32MB×8)＝56K，其中1K表示1024个。
在框306，位图管理器210比较第一数目与所述一个或多个位图中的当前活跃位的数目(为了方便描述，下文成为第二数目)。响应于在框306确定第一数目大于第二数目，则方法进行到框308，即，位图管理器210为所述文件系统分配至少一个附加活跃位。在一个示例中，当存储系统2仅具有1个默认的16KB的系统位图242时，此时活跃位的第二数目为16K，即小于所需位的第一数目。因此，位图管理器210可以在已有的默认系统位图242的基础上再申请40K个附加活跃位，从而保证单个活跃位所指示的存储空间的大小不会超过上限大小32MB。
在另一个示例中，假定第二文件系统在14TB的基础上继续改变，并改变为16TB，此时用于指示改变后的文件系统所需要的位的数目为16TB/(32MB×8)＝64K。因此，位图管理器210可以在原有的54K个位的基础上再申请8K个附加活跃位。
响应于在框306确定第一数目小于第二数目，则方法进行到框310，即，位图管理器210从所述一个或多个位图中的位回收至少一个附加活跃位以得到经更新的一组位，经更新的所述一组位至少包括系统位图中一组默认的位。在一个示例中，例如第二文件系统继续从16TB改变为14TB，则用于指示改变后的文件系统所需要的位的数目为14TB/(32MB×8)＝56K，而改变前的位的数目为64K。此时，位图管理器210可以从已有的64K个位中回收8K个附加活跃位。
在一些示例中，例如第二文件系统继续从14TB改变为3TB，用于指示改变后的文件系统所需要的位的数目为3TB/(32MB×8)＝12K，由于12K小于系统默认位图中位的数目16K，此时位图管理器210不会直接回收44K活跃位，而是仅回收后分配的40K个附加活跃位，而不回收系统位图中的默认的一组位。此时，位图管理器210可以继续对系统位图中的单个位所对应的存储空间的大小进行调整，例如，此时单个位对应的存储空间的大小可以调整为3TB/(16KB×8)＝24MB。
在框312，基于回收前的所述一个或多个位图，位图管理器210确定经更新的所述一组位中各位的值。具体地，位图管理器210可以基于回收前的一个或多个位图确定存储空间中数据的状态，并基于更新后的一组位中各位所对应的存储空间范围，确定更新后的一组位中各位的值，从而完成新旧位图集之间的切换。
基于以上的方式，位图管理器210可以根据文件系统大小的变化而动态地申请及回收附加活跃位，在保证单个位所指示的存储空间的大小不会太大的情况下，还能够更为有效地管理位图所需要的存储空间。此外，基于这样的方式，主存储系统与镜像存储系统之间数据同步的效率也将被大大提高。
以上描述了以位为单位申请附加活跃位的方法，在一些实施例中，也可以以位图为单位申请附加活跃位。以下将结合图4描述根据本公开实施例的以位图为单位分配至少一个附加活跃位的方法400的流程图。
在框402，基于所述上限大小，位图管理器210确定用于指示改变后的所述存储空间所需的位图的数目(为了方便描述，下文称为第三数目)。以图2作为示例，假定文件系统的大小从3TB改变为14TB，仍假定上限大小为32MB，单个位图大小为16KB，则用于指示改变后的文件系统所需要的位图的数目为 即需要4个16KB大小的位图，其中/>表示不小于A的最小整数。
在框404，位图管理器210比较第三数目与所述一个或多个位图中的位图的数目(为了方便描述，下文称为第四数目)。响应于在框404确定第三数目大于所述第四数目，为所述文件系统分配至少一个附加位图。在一个示例中，当存储系统2仅具有1个默认的16KB的系统位图242时，此时第四数目为4，即小于所需位图的第三数目4。因此，位图管理器210可以在已有的默认系统位图242的基础上再申请4个附加位图，从而保证单个活跃位所指示的存储空间的大小不会超过上限大小32MB。此时可以为第二文件系统分给附加位图244、246和248。
在框406，基于所述上限大小，位图管理器210从所述至少一个附加位图中确定所述至少一个附加活跃位。继续图2的示例，对于14TB的存储空间，基于14TB/(32MB×16K*8)＝3.5，位图管理器210可以确定需要利用3个完整的16KB大小的位图以及第四个16KB大小的位图中的一半的位，也即，附加位图248中存在暂不使用的一个或多个无效位262。
在另一个示例中，假定第二文件系统的大小从14TB继续改变为20TB，则此时所需要的位图的数目为因此位图管理器210可以继续为第二文件系统分配新的附加位图270，并且可以基于20TB/(32MB×16K*8＝5，位图管理器210可以确定所有5个位图242、244、246、248和270中的位都将作为活跃位。
响应于在框404确定所述第三数目小于所述第四数目，则方法400进行到框410，即位图管理器210从所述一个或多个位图中回收至少一个位图以得到经更新的一组位图，经更新的所述一组位图至少包括所述系统位图。在一个示例中，例如第二文件系统从20TB改变为14TB，则用于指示改变后的文件系统所需要的位图的数目为4，此时，位图管理器210可以从已有5个位图242、244、246、248和270中回收附加位图270。
在另一个示例中，例如第二文件系统继续从14TB改变为3TB，用于指示改变后的文件系统所需要的位的数目为 此时位图管理器210回收先前所分配的附加位图244、246和270，而不回收系统位图242。此时，位图管理器210可以继续对系统位图中的单个位所对应的存储空间的大小进行调整，例如，此时单个位对应的存储空间的大小可以调整为3TB/(16KB×8)＝24MB。
在框412，基于回收前的所述一个或多个位图，位图管理器210确定经更新的所述一组位图中的至少一个位的值。具体地，位图管理器210可以基于回收前的一个或多个位图确定存储空间中数据的状态，并基于更新后的一组位图中各位所对应的存储空间范围，确定更新后的一组位中各位的值，从而完成新旧位图集之间的切换。
具体地，位图管理器210可以基于所述上限大小，确定经更新的所述一组位图中是否存在附加活跃位。如果确定所述一组位图中存在所述附加活跃位，此时表示该一个或多个位图中的位仍对应上限大小的存储空间。因此，基于回收前的所述一个或多个位图，位图管理器210可以确定所述默认系统位图中的默认的一组位以及所述附加活跃位的值。如果一组位图中不存在附加活跃位，则表示单个位所对应的存储空间的大小可能发生变化，因此可以根据新计算的单个位所对应的存储空间大小来计算更新后的一组位图中各位的值。
通过以位图为单位分配的方式，位图管理器可以更为轻松地定位目标存储区间所对应的位所处位图的位置，进而提高系统效率。例如，位图管理器可以根据目标存储空间的位置区间与单个位图所对应的存储空间大小的模计算该存储区间位于哪个位图中，并基于偏移量来计算其对应于该位图中的哪个位。另外，基于按位图为单位奉陪的方式，位图管理器还可以更为便捷地管理位图的分配和回收。
图5示出了可以用来实施本公开内容的实施例的示例设备500的示意性框图。例如，如图2所示的位图管理器可以由设备500来实施。如图所示，设备500包括中央处理单元(CPU)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的计算机程序指令或者从存储单元508加载到随机访问存储器(RAM)503中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中，还可存储设备500操作所需的各种程序和数据。CPU 501、ROM 502以及RAM503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线505。
设备500中的多个部件连接至I/O接口505，包括：输入单元506，例如键盘、鼠标等；输出单元507，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元508，例如磁盘、光盘等；以及通信单元509，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元509允许设备500通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
上文所描述的各个过程和处理，例如方法300和/或方法400，可由处理单元501执行。例如，在一些实施例中，方法300和/或方法400可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元508。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 502和/或通信单元509而被载入和/或安装到设备500上。当计算机程序被加载到RAM 503并由CPU 501执行时，可以执行上文描述的方法300和/或方法400的一个或多个动作。
本公开可以是方法、装置、系统和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是--但不限于--电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本公开的各实施方式，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施方式。在不偏离所说明的各实施方式的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施方式的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施方式。

Claims (12)

1.一种管理存储的方法，包括：
检测文件系统的存储空间大小的改变，所述文件系统具有相关联的一个或多个位图，所述一个或多个位图中的每个活跃位指示所述文件系统的不超过上限大小的存储空间中的数据状态；
响应于检测到所述改变，基于所述上限大小，来确定用于指示改变后的存储空间所需的位的第一数目；以及
响应于确定所述第一数目大于所述一个或多个位图中的当前活跃位的第二数目，为所述文件系统分配至少一个附加活跃位，
其中分配所述至少一个附加活跃位包括：
基于所述上限大小，确定用于指示改变后的所述存储空间所需的位图的第三数目；
比较第三数目与所述一个或多个位图中的位图的第四数目；
响应于确定所述第三数目大于所述第四数目，为所述文件系统分配至少一个附加位图；以及
基于所述上限大小，从所述至少一个附加位图中确定所述至少一个附加活跃位。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于所述第一数目小于所述第二数目，从所述一个或多个位图中的位回收至少一个附加活跃位以得到经更新的一组位，经更新的所述一组位至少包括系统位图中一组默认的位；以及
基于回收前的所述一个或多个位图，确定经更新的所述一组位中各位的值。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于确定所述第三数目小于所述第四数目，从所述一个或多个位图中回收至少一个位图以得到经更新的一组位图，经更新的所述一组位图至少包括系统位图；以及
基于回收前的所述一个或多个位图，确定经更新的所述一组位图中的至少一个位的值。
4.根据权利要求3所述的方法，其中确定所述经更新的一组位图中的所述至少一个位的值包括：
基于所述上限大小，确定经更新的所述一组位图中是否存在附加活跃位；以及
响应于确定所述一组位图中存在所述附加活跃位，基于回收前的所述一个或多个位图，确定所述系统位图中的默认的一组位以及所述附加活跃位的值。
5.一种用于管理存储的设备，包括：
至少一个处理单元；
至少一个存储器，所述至少一个存储器被耦合到所述至少一个处理单元并且存储用于由所述至少一个处理单元执行的指令，所述指令当由所述至少一个处理单元执行时，使得所述设备执行动作，所述动作包括：
检测文件系统的存储空间大小的改变，所述文件系统具有相关联的一个或多个位图，所述一个或多个位图中的每个活跃位指示所述文件系统的不超过上限大小的存储空间中的数据状态；
响应于检测到所述改变，基于所述上限大小，来确定用于指示改变后的存储空间所需的位的第一数目；以及
响应于确定所述第一数目大于所述一个或多个位图中的当前活跃位的第二数目，为所述文件系统分配至少一个附加活跃位，其中分配所述至少一个附加活跃位包括：
基于所述上限大小，确定用于指示改变后的所述存储空间所需的位图的第三数目；
比较第三数目与所述一个或多个位图中的位图的第四数目；
响应于确定所述第三数目大于所述第四数目，为所述文件系统分配至少一个附加位图；以及
基于所述上限大小，从所述至少一个附加位图中确定所述至少一个附加活跃位。
6.根据权利要求5所述的设备，所述动作还包括：
响应于所述第一数目小于所述第二数目，从所述一个或多个位图中的位回收至少一个附加活跃位以得到经更新的一组位，经更新的所述一组位至少包括系统位图中一组默认的位；以及
基于回收前的所述一个或多个位图，确定经更新的所述一组位中各位的值。
7.根据权利要求5所述的设备，所述动作还包括：
响应于确定所述第三数目小于所述第四数目，从所述一个或多个位图中回收至少一个位图以得到经更新的一组位图，经更新的所述一组位图至少包括系统位图；以及
基于回收前的所述一个或多个位图，确定经更新的所述一组位图中的至少一个位的值。
8.根据权利要求7所述的设备，其中确定所述经更新的一组位图中的所述至少一个位的值包括：
基于所述上限大小，确定经更新的所述一组位图中是否存在附加活跃位；以及
响应于确定所述一组位图中存在所述附加活跃位，基于回收前的所述一个或多个位图，确定所述系统位图中的默认的一组位以及所述附加活跃位的值。
9.一种非瞬态计算机存储介质，包括机器可执行指令，所述机器可执行指令在设备中运行时使所述设备执行动作，所述动作包括：
检测文件系统的存储空间大小的改变，所述文件系统具有相关联的一个或多个位图，所述一个或多个位图中的每个活跃位指示所述文件系统的不超过上限大小的存储空间中的数据状态；
响应于检测到所述改变，基于所述上限大小，来确定用于指示改变后的存储空间所需的位的第一数目；以及
响应于确定所述第一数目大于所述一个或多个位图中的当前活跃位的第二数目，为所述文件系统分配至少一个附加活跃位，
其中分配所述至少一个附加活跃位包括：
基于所述上限大小，确定用于指示改变后的所述存储空间所需的位图的第三数目；
比较第三数目与所述一个或多个位图中的位图的第四数目；
响应于确定所述第三数目大于所述第四数目，为所述文件系统分配至少一个附加位图；以及
基于所述上限大小，从所述至少一个附加位图中确定所述至少一个附加活跃位。
10.根据权利要求9所述的非瞬态计算机存储介质，所述动作还包括：
响应于所述第一数目小于所述第二数目，从所述一个或多个位图中的位回收至少一个附加活跃位以得到经更新的一组位，经更新的所述一组位至少包括系统位图中一组默认的位；以及
基于回收前的所述一个或多个位图，确定经更新的所述一组位中各位的值。
11.根据权利要求9所述的非瞬态计算机存储介质，所述动作还包括：
响应于确定所述第三数目小于所述第四数目，从所述一个或多个位图中回收至少一个位图以得到经更新的一组位图，经更新的所述一组位图至少包括系统位图；以及
基于回收前的所述一个或多个位图，确定经更新的所述一组位图中的至少一个位的值。
12.根据权利要求11所述的非瞬态计算机存储介质，其中确定所述经更新的一组位图中的所述至少一个位的值包括：
基于所述上限大小，确定经更新的所述一组位图中是否存在附加活跃位；以及
响应于确定所述一组位图中存在所述附加活跃位，基于回收前的所述一个或多个位图，确定所述系统位图中的默认的一组位以及所述附加活跃位的值。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220391134A1 (en) * 2021-06-03 2022-12-08 Micron Technology, Inc. Tracking data locations for improved memory performance
CN114968124A (zh) * 2022-06-28 2022-08-30 深圳前海微众银行股份有限公司 数据存储方法、服务器和存储介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107870916A (zh) * 2016-09-23 2018-04-03 伊姆西Ip控股有限责任公司 存储管理方法及设备

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5371885A (en) * 1989-08-29 1994-12-06 Microsoft Corporation High performance file system
US6961812B2 (en) * 2002-10-03 2005-11-01 International Business Machines Corporation Universal disk format volumes with variable size
US7185029B1 (en) * 2003-06-27 2007-02-27 Unisys Corporation Method and apparatus for maintaining, and updating in-memory copies of the first and second pointers to reference the new versions of the first and second control structures that indicate available and allocated portions of usable space in the data file
US7490270B2 (en) * 2004-11-09 2009-02-10 Dell Products L.P. Method, system, and software for rebuilding a storage drive
US7587630B1 (en) * 2005-04-29 2009-09-08 Network Appliance, Inc. Method and system for rapidly recovering data from a “dead” disk in a RAID disk group
JP4436316B2 (ja) * 2005-12-27 2010-03-24 富士通株式会社 ビットマップ処理方式
US8166263B2 (en) * 2008-07-03 2012-04-24 Commvault Systems, Inc. Continuous data protection over intermittent connections, such as continuous data backup for laptops or wireless devices
WO2011142762A1 (en) * 2010-05-13 2011-11-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. File system migration
US9146853B2 (en) * 2013-03-28 2015-09-29 Microsoft Technology Licensing, Llc Managing capacity of a thinly provisioned storage system
US9842117B1 (en) * 2014-12-29 2017-12-12 EMC IP Holding Company LLC Managing replication of file systems
US10482012B1 (en) * 2014-12-31 2019-11-19 Storone Ltd. Storage system and method of operating thereof
US9542328B2 (en) * 2015-01-26 2017-01-10 International Business Machines Corporation Dynamically controlling a file system write cache
US10372676B2 (en) * 2015-07-30 2019-08-06 Netapp Inc. Stale data detection
US9430163B1 (en) * 2015-12-15 2016-08-30 International Business Machines Corporation Implementing synchronization for remote disk mirroring

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107870916A (zh) * 2016-09-23 2018-04-03 伊姆西Ip控股有限责任公司 存储管理方法及设备

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