KR100939814B1

KR100939814B1 - Method of managing and writing log file for flash memory

Info

Publication number: KR100939814B1
Application number: KR1020070098135A
Authority: KR
Inventors: 안대현; 정무경; 하신수
Original assignee: 주식회사 휴원
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2010-02-02
Also published as: KR20090032692A

Abstract

본 발명은 플래시 메모리의 로그파일 관리 및 기록방법에 관한 것이다. 상기한 본 발명에 따르는 플래시 메모리의 로그파일 관리 및 기록방법은, 파일시스템의 포맷 또는 로그 파일이 존재하지 않는 경우에 메타데이터를 저장할 로그 파일을 파일시스템에 생성하는 단계; 상기 로그 파일의 물리위치정보를 로그 관리기에 저장하는 단계; 상기 로그파일의 읽기 또는 기록요청시, 상기 로그관리기에 있는 물리위치정보를 토대로 상기 로그파일의 물리 주소로 직접 접근하여 상기 로그파일을 읽거나 기록하는 단계를 포함한다. The present invention relates to a log file management and recording method of a flash memory. The log file management and recording method of a flash memory according to the present invention includes the steps of: generating a log file in a file system to store metadata when a file system format or a log file does not exist; Storing physical location information of the log file in a log manager; And reading or writing the log file by directly accessing the physical address of the log file based on the physical location information in the log manager.

파일시스템, 로그, 로깅, 메타데이터, 기록방법 File system, log, logging, metadata, recording method

Description

Method of managing and writing log file for flash memory}

본 발명은 플래시 메모리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플래시 메모리의 로그 파일을 관리 및 기록하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a flash memory, and more particularly, to a method for managing and recording log files of a flash memory.

일반적으로, 메타데이터는 파일관리를 위한 추가 정보를 의미하는 것으로서, 그 역할은 데이터를 사용, 관리, 이해하는 데 편의성을 제공하는 것이다. In general, metadata refers to additional information for file management, and its role is to provide convenience in using, managing, and understanding data.

파일시스템 환경에서 어떤 파일이 저장되는 예를 고려하여 설명하면, 그 파일이 저장된 위치, 그 파일의 크기, 생성 시간, 사용 권한 등이 그 파일에 대한 메타데이터라고 할 수 있다. 만약 시스템 고장이 발생하였을 때에 상기 메타 데이터를 일관성있는 상태로 회복하지 못한다면 추후 파일 동작에 중대한 문제를 발생시킬 수 있으며, 파일시스템 전체를 불능의 상태로도 만들 수 있다. Considering an example in which a file is stored in a file system environment, the location where the file is stored, the size of the file, the creation time, and the permission of use are metadata about the file. If the metadata is not restored to a consistent state when a system failure occurs, it may cause serious problems in later file operations, and may render the entire file system in an inoperable state.

따라서 최근의 파일시스템들에서는 메타데이터에 대한 일관성을 보장하기 위하여 갱신된 메타데이터의 내용을 로그(log)에 저장하고, 시스템 고장이 발생하면 그 로그를 재수행함으로써 메타데이터를 일관된 상태로 회복하는 방법들이 개발되고 있다.Therefore, in recent file systems, the updated metadata is stored in a log to ensure the consistency of the metadata, and when a system failure occurs, the metadata is restored to a consistent state by executing the log again. Methods are being developed.

이렇게 중요한 메타데이터는 파일관련 작업이 일어날 때마다 업데이트해야 한다. 로그를 파일로 관리할 때 종래기술에는 로그파일을 일반적인 파일과 같은 방식으로 기록하고 읽어오는 작업을 함으로써 파일이 갱신될 때마다 로그파일의 기록을 위해 파일시스템을 통해 기록해야 함으로 부하가 발생하는 문제점이 있었다.This important metadata needs to be updated whenever a file-related task occurs. When managing a log as a file, the prior art has a problem that a load occurs because the log file is recorded and read in the same manner as a general file, so that each time the file is updated, the log file must be recorded through the file system for recording the log file. There was this.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 파일시스템의 마운트시 로그파일의 위치정보인 물리주소를 얻어와서 파일이 갱신될 때마다 물리주소에 직접적으로 접근하여 로그정보를 읽고 기록함으로써 파일시스템을 통한 기록 연산의 부하를 줄여 파일시스템의 성능을 향상시키는 플래시 메모리의 로그파일 관리 및 기록방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and obtains the physical address which is the location information of the log file when the file system is mounted, and directly accesses the physical address every time the file is updated to read the log information. It is an object of the present invention to provide a log file management and recording method of flash memory that improves the performance of the file system by reducing the load of write operations through the file system.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 플래시 메모리의 로그파일 관리 및 기록방법은, 파일시스템의 포맷 또는 로그 파일이 존재하지 않는 경우에 메타데이터를 저장할 로그 파일을 파일시스템에 생성하는 단계; 상기 로그 파일의 물리위치정보를 로그 관리기에 저장하는 단계; 상기 로그파일의 읽기 또는 기록요청시, 상기 로그관리기에 있는 물리위치정보를 토대로 상기 로그파일의 물리 주소로 직접 접근하여 상기 로그파일을 읽거나 기록하는 단계를 포함한다. In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a log file management and recording method of a flash memory, the method including: generating a log file in a file system to store metadata when a file system format or a log file does not exist; Storing physical location information of the log file in a log manager; And reading or writing the log file by directly accessing the physical address of the log file based on the physical location information in the log manager.

상기한 바와 같이 본 발명은 파일이 갱신될 때마다 메타데이터의 로그파일을 기록하기 위해 파일시스템에 접근하는 것이 아니라 물리주소에 직접적으로 접근하여 메타데이터 정보를 읽고 기록함으로써 파일시스템을 통해 기록함으로 생기는 부하를 줄여 파일시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention does not access the file system to record the log file of the metadata every time the file is updated, but rather directly accesses the physical address to read and record the metadata information, thereby recording through the file system. It can reduce the load and improve the file system performance.

본 발명은 파일시스템의 마운트시 로그파일의 위치정보를 얻어와서 이 위치정보로 파일시스템을 통해 일반적인 파일처럼 기록하고 읽도록 하는 것이 아니라 물리주소에 직접적으로 기록하고 읽도록 구성한다. 여기서, 상기 로그파일의 위치정보는 물리주소에 직접적인 접근이 가능한 정보로 구성된다.The present invention obtains the location information of the log file when the file system is mounted, and writes and reads directly to the physical address instead of recording and reading the file information as the general file through the file system. Here, the location information of the log file is composed of information that can directly access the physical address.

본 발명은 상기 파일시스템을 포맷하고 난 후, 또는 로그파일이 존재하지 않을 때 로그파일을 파일시스템에 미리 생성한다. 상기 로그파일 생성은 파일시스템에서 파일을 생성하는 것이므로 파일의 물리위치는 연속적인 공간이 될 수도 있고 연속적이지 않은 공간이 될 수도 있다. 그리고 마운트할 때 이 로그파일의 모든 물리주소의 위치정보를 로그 관리기에 저장하고 메타데이터의 변경으로 로그파일이 수정될 때 로그관리기에 있는 위치정보를 통해 물리주소에 직접적으로 수정된다. The present invention pre-generates a log file in the file system after formatting the file system or when no log file exists. Since the log file is generated in the file system, the physical location of the file may be a continuous space or a non-contiguous space. When mounting, the location information of all physical addresses of this log file is stored in the log manager, and when the log file is modified by changing metadata, the location information in the log manager is directly modified in the physical address.

파일시스템을 통해 로그파일에 접근하는 것은 직접적으로 물리주소의 공간에 접근하는 것에 비해 부하가 있다. 즉, 상기 파일시스템에서 파일을 기록하기 위해서는 파일을 열고, 파일의 정보를 찾고, 파일저장을 위해 공간을 확보하고 기록 완료 후 파일을 닫는 등의 과정이 필요한데 직접적으로 물리주소에 기록하는 것은 위 일련의 과정이 생략된다. 또한 파일시스템에서 파일과 디렉터리 등의 변화가 있을 때마다 메타데이터의 로그를 저장하는 것이 필요함으로 파일관련 작업이 많을수록 물리주소에 직접 접근하는 것보다 부하는 더욱 늘어난다.Accessing log files through the filesystem is more expensive than accessing the physical address space directly. That is, in order to record a file in the file system, it is necessary to open the file, find the information of the file, secure a space for storing the file, and close the file after completing the recording. The process of is omitted. In addition, it is necessary to save the log of metadata every time there is a change in the file system such as files and directories, so the more work related to the file, the more the load is than accessing the physical address directly.

상기 로그파일은 파일시스템에서 사용할 로그의 개수의 설정에 따라 여러 개의 공간으로 구성된 하나의 파일로 관리된다. 로그파일의 로그공간은 파일관련 작업중인 태스크당 하나의 공간이 할당된다. 멀티 태스크 시스템에서도 동시에 두 개 이상의 태스크에서 같은 로그 파일을 동시에 사용할 수 없다. 하나의 태스크가 파일관련 잡업을 할 때 처음의 로그파일의 로그공간을 사용한다면 다른 태스크가 다른 파일관련 작업을 할 때는 두 번째 공간을 사용하도록 하여 하나의 로그파일로 여러 개의 로그를 저장할 수 있다. 로그파일의 로그공간은 파일관련 작업에 대한 메타데이터의 가장 큰 값을 사용함으로써 하나의 로그 공간이 다른 로그공간을 침범하지 않도록 구성된다.The log file is managed as one file composed of several spaces according to the setting of the number of logs to be used in the file system. Log space of log file is allocated one space per task related to file. Even in a multitasking system, you cannot use the same log file at the same time in more than one task at the same time. If one task uses the log space of the first log file when doing file-related tasks, you can save multiple logs in one log file by using the second space when another task does other file-related tasks. The log space of the log file is configured so that one log space does not invade the other log space by using the largest value of metadata for file-related operations.

각 로그마다 각각의 파일을 만드는 것도 가능하지만 하나의 로그파일로 로그를 관리하는 것에 비해 비효율적이다. 하나의 엔트리를 통해 여러 개의 로그를 관리하는 것이 여러 개의 엔트리로 여러 개의 로그를 관리하는 것에 비해 오버헤더가 적다. 따라서 본 발명에서는 하나의 로그파일로 여러 개의 로그를 관리하는 방법을 사용한다.Although it is possible to create each file for each log, it is inefficient compared to managing logs with one log file. Managing multiple logs through one entry has fewer overheads than managing multiple logs with multiple entries. Therefore, the present invention uses a method of managing several logs with one log file.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 메타데이터 로그파일과 로그파일의 로그공간과 로그관리기를 개략적으로 나타낸다.1 schematically illustrates a metadata log file, a log space of a log file, and a log manager according to the present invention.

로그관리기는 메타데이터 로그파일의 로그공간에 대한 물리주소와 로그파일 의 로그공간이 비었는지의 상태를 나타낸다. The log manager displays the physical address of the log space of the metadata log file and whether the log space of the log file is empty.

먼저 포맷을 하고 난 후 파일시스템에서 메타데이터 로그파일을 미리 생성한다. 미리 생성된 로그파일은 도 1에 도시된 바와 같이 파일시스템에서 두 개의 물리공간으로 나누어 생성된다. 파일시스템에 의해 물리공간은 여러 개가 될 수도 있다. 하지만 두 개의 물리공간은 파일시스템의 입장에서 보면 하나의 파일이다. 로그파일은 물리섹터 10번, 11번, 12번, 13번의 공간과 24번, 25번, 26번, 27번 공간에 생성되었고, 한 개의 로그공간은 메타데이터의 최대 크기인 2개의 섹터로 구성되어 4개의 로그공간으로 생성되었다.After formatting, the metadata log file is created in advance in the file system. The pre-generated log file is generated by dividing into two physical spaces in the file system as shown in FIG. Filesystems can have several physical spaces. But two physical spaces are one file from the filesystem's point of view. Log files were created in spaces of physical sectors 10, 11, 12, 13, and spaces 24, 25, 26, and 27. One log space consists of two sectors, the maximum size of metadata. 4 log spaces were created.

파일시스템을 마운트할 때 로그파일의 로그공간에 대한 위치정보를 로그관리기에 저장하고 로그공간이 비어있음을 나타낸다. 로그관리기의 로그공간 0번은 물리주소 10번, 11번에, 로그공간 1번은 물리주소 12번, 13번에, 로그공간 2번은 물리주소 24번, 25번에 로그공간 3번은 물리주소 26번, 27번에 대한 물리섹터번호를 저장하고 각 공간이 비어있음을 의미하는 0으로 설정한다.When the file system is mounted, the location information of the log space of the log file is saved in the log manager and the log space is empty. Log space 0 of log manager is physical address 10 and 11, log space 1 is physical address 12 and 13, log space 2 is physical address 24 and 25, log space 3 is physical address 26, Store the physical sector number for 27 and set it to 0, which means that each space is empty.

도 2는 로그파일의 로그공간을 할당하는 방법을 개략적으로 나타낸다.2 schematically illustrates a method of allocating log space of a log file.

도 2에 도시된 바와 같이, 로그관리기는 Task A를 위해 첫 번째 로그공간을 사용하고 있음을 보여준다. 첫 번째 로그공간은 물리섹터 10번을 가리키므로 Task A에서 메타데이터 로그를 저장한 곳은 물리섹터 10번과 11번임을 보여준다.As shown in Figure 2, the log manager shows that the first log space is used for Task A. Since the first log space points to physical sector 10, the location where the metadata log is stored in task A is physical sector 10 and 11.

도 2에 표시된 굵은 점선은 Task B에서 파일관련 작업을 하여 메타데이터의 변경일 일어났을 때 로그공간을 할당하는 단계를 나타낸다. Task B에서 메타데이터 로그를 저장하기 위해 로그관리기에 로그공간을 요청하면 로그관리기는 비어있는 로그공간을 할당한다. 도 2에서는 첫 번째 로그공간이 사용 중이므로 두 번째 로그공간을 Task B에게 할당하고 사용중임을 나타내는 1로 변경한다. Task B를 위해 할당된 로그공간은 물리섹터 12번과 13번임을 나타낸다.The thick dashed line shown in FIG. 2 represents a step of allocating log space when a change of metadata occurs by performing a file-related operation in Task B. FIG. When Task B requests log space from the log manager to save the metadata log, the log manager allocates an empty log space. In FIG. 2, since the first log space is in use, the second log space is allocated to Task B and changed to 1 indicating that it is in use. The log space allocated for Task B represents physical sectors 12 and 13.

도 3은 로그파일의 로그공간을 할당하고 반납할 때의 흐름도를 나타낸다.3 shows a flowchart when allocating and returning log space of a log file.

먼저 어떤 Task A가 파일을 수정하면 메타데이터의 로그를 저장해야 한다. 그러므로 로그관리기에 메타데이터를 저장하기 위한 로그공간을 요청한다. 로그관리기는 사용 가능한 로그 공간을 찾은 후 Task A에게 물리주소를 보내준다. Task A는 할당된 로그공간에 파일 작업이 끝날 때까지 메타데이터의 로그를 저장하기 위해 사용한다. Task A가 파일 수정을 완료하여 더 이상 메타데이터의 수정인 없으면 로그관리기로 로그공간을 반납한다. 로그관리기는 반납된 로그공간을 재사용 가능하도록 비어있는 상태로 전환한다. First, when Task A modifies the file, it needs to save a log of its metadata. Therefore, the log manager requests log space for storing metadata. The log manager finds available log space and sends a physical address to Task A. Task A is used to store the log of metadata until the file operation is completed in the allocated log space. If Task A finishes modifying the file and no longer has any modifications to the metadata, it returns the log space to the log manager. The log manager converts the returned log space to an empty state for reuse.

도 1은 본 발명에 따른 메타데이터 로그파일과 로그파일의 로그공간과 로그관리기를 개략적으로 나타낸 도면. 1 is a diagram schematically illustrating a metadata log file and a log space of the log file and a log manager according to the present invention.

도 2는 로그파일의 로그공간을 할당하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면. 2 is a diagram schematically illustrating a method of allocating log space of a log file.

도 3은 로그파일의 로그공간을 할당하고 반납할 때의 흐름도.3 is a flowchart when allocating and returning log space of a log file.

Claims

Creating a log file in the file system to store metadata when the file system format or the log file does not exist;

Storing physical location information of the log file in a log manager;

And reading or writing the log file by directly accessing the physical address of the log file based on the physical location information in the log manager when the log file is read or written.

The log file has a plurality of log spaces, so that each of the plurality of tasks to use a log space for recording the metadata log when working with the file,

The size of the log space is determined based on the largest value of the metadata for the file-related operation log file management and recording method of the flash memory.

delete