JP2017004524A - ファイルアクセス提供方法、コンピュータ、及びソフトウェア製品 - Google Patents
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Abstract
Description
前記論理的ページナンバ(LPN)の第1リストは物理的ページナンバ(PPN、physical page number)の第1リストにマッピングされ、前記論理的ページナンバ(LPN)の第2リストは物理的ページナンバ(PPN)の第2リストにマッピングされる段階、前記論理的ページナンバ(LPN)の第1リストをアトミックに再マッピングして前記論理的ページナンバ(LPN)の第1リストを前記物理的ページナンバ(PPN)の第2リストにマッピングする段階、及び、前記論理的ページナンバ(LPN)の第1リストから前記物理的なページナンバ(PPN)の第1リストへのマッピングを非同期的に除去する段階を含む。
LPNの第1リストはPPNの第1リストにマッピングされ、LPNの第2リストはPPNの第2リストにマッピングされた後、LPNの第1リストをアトミックに再マッピングしてLPNの第1リストをPPNの第2リストにマッピングし、LPNの第1リストからPPNの第1リストへのマッピングを非同期的に除去するので、システムのデータ構造に対して一連のカスケード型の更新を引き起こすことなく、更新されたファイルへの読出しアクセスを提供できる。
よって、向上された寿命、向上された信頼性、及び向上された性能を有するファイルアクセス方法、コンピュータ、及びコンピュータ読出し可能である媒体に実行可能なソフトウェア製品が提供できる。
要素又はモジュールは有利にアドレス指定可能なストレージ媒体内に位置するように構成され、1つ又はそれ以上のプロセッサ上で遂行するように構成できる。即ち、例えば、要素又はモジュールは、ソフトウェア要素、客体指向のソフトウェア要素(object−oriented software components)、クラス要素(class components)、及び作業要素(task components)、プロセス(processes)、機能(functions)、属性(attributes)、手続(procedures)、サブルーチン(subroutines)、プログラムコードのセグメント(segments of program code)、ドライバ(drivers)、ファームウェア(firmware)、マイクロコード(microcode)、回路(circuitry)、データ(data)、データベース(databases)、データ構造(data structures)、テーブル(tables)、アレイ(arrays)等のような要素を含むことができる。要素又はモジュールのために提供される機能は幾つかの要素又はモジュールに組合わされる。
更に詳細には、論理的ページナンバリング(logical page numbering)とは、論理的ページナンバ(LPN)30を高速ストレージ18上の特定格納位置にマッピングしてファイル28内のページに割当てる概念である。
各ファイル200のためにメタデータ又は論理的ページナンバ206のリストはB−ツリーのリーフノード(leaf node)によって維持される。一般的に、ファイル200当たりに1つのリーフノードが存在する。ファイル200の名前がB−ツリーのリーフレベル付近に格納された場合、そのノードからルートノードまでの経路上の全てのノードはノードの変化を反映するように更新する必要がある。従って、カスケード型の更新及びストレージへの書込みが発生する。
この単純化された実施形態はこれだけに留まらず、B−ツリー、文書ロギング、シャドーページング、ダブルバッファ書込み、及びその他の、多数のアプリケーションは、この例示的な実施形態に適用可能な特徴を有する。
更に、ガーベッジ・コレクションによって再クレームされる前まで、非同期的に除去(trim)されるべきページにアクセスする同時的プロセスを可能にする弱いマッピングコンセプト(weak mapping concept)が提供される。
同様に、新しいファイル404に対するページの論理的な格納位置は新しいファイルの論理的ページナンバ(LPN)の目標リスト(LPNの第2リストとも言う)410(例えば、LPN24、LPN25からなる)を使用して表現され、高速ストレージ18における新しいファイル404に対する目標ページの物理的な格納位置は新しいファイルの物理的なページナンバ(PPN)の目標リスト(PPNの第2リストとも言う)412(例えば、PPN11、PPN12からなる)を使用して表現される。
図4に示したように、古いファイルの論理的ページナンバ(LPN)の基本リスト406(即ち、LPN4、LPN5)の物理的なマッピング先は、新しいファイル404の物理的ページナンバ(PPN)の目標リスト412(即ち、PPN11、PPN12)に再マッピングされる。更に詳細に、SWATコマンドが実行される時、LPN4はPPN11にマッピングされ、LPN5はPPN12にマッピングされる。結果的に、SWAT APIはファイル情報を更新する必要を無くする。
具体的には、図4に例示したように、このように、古いファイルの論理的ページナンバ(LPN)の基本リスト406から古いファイルの物理的ページナンバ(PPN)の基本リスト408(PPN0、PPN1)へのマッピングを除去した後に、古いファイルの物理的ページナンバ(PPN)の基本リスト408に属する物理的ページナンバ(PPN0、PPN1)を有するページは、参照番号“416”を付した“X”表示のように解放される。
第1SWATコマンドの実行は、FMT(500)において、LPN_AからPPN_Yへのフォワードマッピング情報を更新し、LPN_BからPPN_Xへのフォワードマッピング情報を更新する。更に該第1SWATコマンドの実行は、RMP(502)において、PPN_XからLPN_B及びLPN_Aへのリバースマッピング情報を更新する。LPN_B及びPPN_Xの間の結果的なマッピングは、RMT(502)におけるLPN_Bのための太枠によって表示されるように「強」く(strong)、LPN_A及びPPN_Xの間の結果的なマッピングは、RMT(502)におけるLPN_Aのための細枠によって表示されるように「弱」い(weak)。弱いマッピングは直ちに除去されるか、或いはガーベッジ・コレクション時間中に除去される。
この擬似コードは、特定のコーディング言語を表現することも、まして、このコーディング言語をコンパイルすることも意図しておらず、単純に、システムの動作をより形式的な用語により表現することを意図している
これらは明確性のためにのみ提供され、本発明はこれに限定されない。本発明及び本発明の技術的な思想は方法、装置、本文に特定に記載されないコードの多様な形態のアプリケーションを含む。
12 コンピュータ
14 プロセッサ
16 メモリ
18 高速ストレージ、ソリッドステートドライブ(SSD)
20 アプリケーション
22 運営システム(OS)
24 ファイルシステム
26 デバイスドライバAPI
28、200、400 ファイル
30、206 論理的ページナンバ(LPN)
32、208 物理的ページナンバ(PPN)
34 フラッシュ変換階層
202、402 古いファイル
204、404 新しいファイル
300 ブロック(SWAT動作に先立つプロセスを示すステップ)
302 ブロック(SWAT動作の前半プロセスを示すステップ)
304 ブロック(SWAT動作の後半プロセスを示すステップ)
406 古いファイルの論理的ページナンバ(LPN)の基本リスト、古いファイルの論理的ページナンバ(LPN)
408 古いファイルの物理的ページナンバ(PPN)の基本リスト、古いファイルの物理的ページナンバ(LPN)
410 新しいファイルの論理的ページナンバ(LPN)の目標リスト、新しいファイルの論理的ページナンバ(LPN)
412 新しいファイルの物理的ページナンバ(PPN)の目標リスト、新しいファイルの物理的ページナンバ(LPN)
414 矢印、実線矢印
416 “X”印
500 フォワードマッピングテーブル(FMT)
502 リバースマッピングテーブル(RMT)
Claims (18)
- 更新されたファイルへのアクセスを提供する方法であって、
前記アクセスは、論理的ページナンバ(LPN、logical page number)の第1リスト及び更新のための論理的ページナンバ(LPN)の第2リストを受信することに応答して少なくとも1つのプロセッサによって遂行され、
前記LPNの第1リストは、物理的ページナンバ(PPN、physical page number)の第1リストにマッピングされ、前記LPNの第2リストは、物理的ページナンバ(PPN)の第2リストにマッピングされる段階と、
前記LPNの第1リストをアトミックに(atomically)再マッピングして前記LPNの第1リストを前記PPNの第2リストにマッピングする段階と、
前記LPNの第1リストから前記PPNの第1リストへのマッピングを非同期的に(asynchronously)除去(trimming)する段階と、を含むことを特徴とする方法。 - 前記方法は、SWAT(スワップ及びトリム、swap and trim)コマンド及びAPI(application programming inerface)を通じて適用されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記SWATコマンドのパラメータは、古いファイル(old file)に対応する前記LPNの第1リスト及び新しいファイル(new file)に対応する前記LPNの第2リストを含み、
前記SWATコマンドは、前記LPNの第1及び第2リストに含まれる論理的ページナンバ(LPN)を順にアトミックにスワップ及び再マッピングし、使用されない論理的ページナンバ(LPN)を非同期的に除去することを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記SWATコマンドは、アプリケーション又は運営システム(OS)による呼出しに応答してストレージ装置ドライバAPIからストレージ装置に発行されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記SWATコマンドは、古いファイルの前記LPNの第1リスト及び新しいファイルの前記LPNの第2リストをパラメータとして含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記LPNの第1及び第2リストに含まれる論理的ページナンバ(LPN)は、前記LPNの第1及び第2リストによって決められた順に従ってアトミックに再マッピングされることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記、非同期的に除去されるべき論理的ページナンバ(LPN)に対応するページが、ガーベッジ・コレクションによって回収される時まで、前記ページにアクセスできる弱いマッピングを提供する段階を更に含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記弱いマッピングは、ガーベッジ・コレクション、書込みコマンド、又はトリムコマンドによって除去される段階を更に含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。
- メモリと、
ストレージ装置と、
前記メモリ及び前記ストレージ装置と連結され、論理的ページナンバ(LPN、logical page number)の第1リスト及び更新のための論理的ページナンバ(LPN)の第2リストを受信するプロセッサと、を含み、
前記LPNの第1リストは、物理的ページナンバ(PPN、physical page number)の第1リストにマッピングされ、前記LPNの第2リストは、物理的ページナンバ(PPN)の第2リストにマッピングされ、
前記プロセッサは、前記LPNの第1リスト及び更新のための前記LPNの第2リストを受信することに応答して、前記LPNの第1リストが前記PPNの第2リストにマッピングされるように前記LPNの第1リストをアトミックに再マッピングし、
前記PPNの第1リスト及び前記LPNの第1リストの間のマッピングを非同期的に除去し、前記LPNの第2リストと前記PPNの第1リストのマッピングをアンマップ(マッピング解除)することを特徴とするコンピュータ。 - 前記再マッピングは、SWAT(スワップ及びトリム)コマンド及びAPI(application programming interface)を通じて適用されることを特徴とする請求項9に記載のコンピュータ。
- 前記SWATコマンドのパラメータは、古いファイルに対応する前記LPNの第1リスト及び新しいファイルに対応する前記LPNの第2リストを含み、
前記SWATコマンドは、前記LPNの第1及び第2リストに含まれる論理的ページナンバ(LPN)を順にアトミックにスワップ及び再マッピングし、使用されない論理的ページナンバ(LPN)を非同期的に除去することを特徴とする請求項10に記載のコンピュータ。 - 前記SWATコマンドは、運営システム(OS)又はアプリケーションによる呼出しに応答してストレージ装置ドライバAPIからストレージ装置に発行されることを特徴とする請求項9に記載のコンピュータ。
- 前記SWATコマンドは、古いファイルの前記LPNの第1リスト及び新しいファイルの前記LPNの第2リストをパラメータとして含むことを特徴とする請求項12に記載のコンピュータ。
- 前記LPNの第1及び第2リストに含まれる論理的ページナンバ(LPN)は、前記LPNの第1及び第2リストによって決められた順序に従ってアトミックに再マッピングされることを特徴とする請求項13に記載のコンピュータ。
- 前記、非同期的に除去されるべき論理的ページナンバ(LPN)に対応するページが、ガーベッジ・コレクションによって回収される時まで、前記プロセッサが前記ページにアクセスできるように弱いマッピングが提供されることを特徴とする請求項9に記載のコンピュータ。
- 前記弱いマッピングは、ガーベッジ・コレクション、書込みコマンド、又はトリムコマンドによって除去されることを特徴とする請求項15に記載のコンピュータ。
- コンピュータ読出し可能である媒体に格納された実行可能なソフトウェア製品であって、
論理的ページナンバ(LPN、logical page number)の第1リスト及び更新のための論理的ページナンバ(LPN)の第2リストを受信することに応答して更新されたファイルに対するアクセスを提供するための命令語を含み、
前記LPNの第1リストは、物理的ページナンバ(PPN、physical page number)の第1リストとマッピングされ、
前記LPNの第2リストは、物理的ページナンバ(PPN)の第2リストとマッピングされ、
前記プログラムは、
前記LPNの第1リストをアトミックに(atomically)再マッピングして、前記LPNの第1リストを前記PPNの第2リストにマッピングする命令語と、
前記LPNの第1リスト及び前記PPNの第1リストのマッピングを非同期的に(asynchronously)除去(trimming)するための命令語と、を含むことを特徴とするソフトウェア製品。 - 少なくとも1つのプロセッサを含むコンピュータによって遂行される、更新されたファイルに対するアクセスを提供する方法において、
古いファイルのために論理的ページナンバ(LPN、logical page number)の第1リスト及び更新されたファイルのための論理的ページナンバ(LPN)の第2リストを受信する段階と、
ここで、前記LPNの第1リストは、物理的ページナンバ(PPN、physical page number)の第1リストとマッピングされ、
前記LPNの第2リストは、物理的ページナンバ(PPN)の第2リストとマッピングされ、
前記LPNの第1リストをアトミックに(atomically)再マッピングして前記LPNの第1リストを前記更新されたファイルのための前記PPNの第2リストにマッピングする段階と、
前記古いファイルのための前記PPNの第1リストのマッピングを除去する段階と、を含むことを特徴とする方法。
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