数据读取、写入方法和装置及数据存储结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及数据处理领域，特别是涉及一种数据读取、写入方法和装置及数据存 储结构。
【背景技术】
[0002] SSD(Solid State Disk，固态硬盘）是一种基于闪存的存储设备，用固态电子存 储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片或DRAM (Dynamic Random Access Memory,动态随机存取存储器）芯片）组成。SSD插到I/O总线上标准硬盘插槽中， 处理来自CPU (Central Processing Unit,中央处理器）的读写逻辑磁盘块的请求。一个 SSD包括一个或多个闪存芯片和闪存翻译层，闪存芯片替代传统磁盘中的机械驱动器，而闪 存翻译层则是一个硬件/固件设备，与磁盘控制器的作用相同，将对逻辑块的请求翻译成 对底层物理设备层的访问。
[0003] 如表1所示，目前SSD盘的顺序读操作（CPU按顺序访问逻辑磁盘块）和顺序写操 作的性能相当。不过，当CPU按照随机顺序访问逻辑磁盘块时，写操作比读操作慢一个数量 级。
[0004] 表 1
【主权项】
1. 一种数据读取方法，其特征在于，包括步骤： 获取数据块的地址号； 根据所述地址号和数据索引，获取所述数据索引中的索引内容，其中所述索引内容包 括数据块页数W及数据块全局页号； 根据所述数据块全局页号W及硬盘数量，获取所述数据块的硬盘盘号W及数据块局部 页号； 根据所述数据块页数、所述硬盘盘号W及所述数据块局部页号，提交数据块的异步读 取请求；W及 操作系统读取数据块后，根据所述异步读取请求，回调到相应的处理流程中； 其中所述硬盘W所述硬盘的物理页面进行分页处理，W形成包括至少一个所述硬盘的 物理页面的所述硬盘的存储页面；每一所述存储页面对应一所述数据块；根据所述数据块 的存储页面生成所述数据块全局页号，根据所述数据块的大小生成所述数据块页数。
2. 根据权利要求1所述的数据读取方法，其特征在于，所述数据块的地址号和相应的 索引内容W键-值的形式进行存储。
3. 根据权利要求1所述的数据读取方法，其特征在于，所述索引内容还包括用于判断 是否存在与所述索引内容对应的硬盘数据的数据存在标识； 所述获取所述数据索引中的索引内容的步骤包括： 如所述索引内容的所述数据存在标识为否，则返回所述地址号错误；W及 如所述索引内容的所述数据存在标识为是，则返回所述索引内容的所述数据块页数W 及所述数据块全局页号。
4. 根据权利要求1所述的数据读取方法，其特征在于，所述数据块的首部包括数据的 校验和、数据块全局页号W及数据真实长度。
5. 根据权利要求1所述的数据读取方法，其特征在于，所述数据索引还包括索引首部， 所述索引首部包括硬盘的使用信息、索引的使用信息W及共享标记信息；所述硬盘的使用 信息包括硬盘数量、硬盘页数、硬盘页大小W及当前追加页号；所述索引的使用信息包括已 使用的索引数量W及未使用的索引数量；所述共享标记信息包括用于校验有效性的魔数和 用于表示所述数据索引使用状态的使用标记。
6. -种数据写入方法，其特征在于，包括步骤： 根据数据索引，获取所述硬盘的空白的存储页面的数据块全局页号； 根据所述数据块W及所述空白的存储页面的数据块全局页号，生成与所述数据块对应 的索引内容及地址号，其中所述索引内容包括数据块页数W及数据块全局页号； 根据所述数据块全局页号W及硬盘数量，生成所述数据块的硬盘盘号W及数据块局部 页号； 根据所述数据块页数、所述硬盘盘号W及所述数据块局部页号，提交数据块写入请求； W及 根据所述写入请求的结果，使用所述索引内容更新所述数据索引； 其中所述硬盘W所述硬盘的物理页面进行分页处理，W形成包括至少一个所述硬盘的 物理页面的所述硬盘的存储页面；每一所述存储页面对应一所述数据块；根据所述数据块 的存储页面生成所述数据块全局页号，根据所述数据块的大小生成所述数据块页数。
7. 根据权利要求6所述的数据写入方法，其特征在于，所述数据块的地址号和相应的 索引内容W键-值的形式进行存储。
8. 根据权利要求6所述的数据写入方法，其特征在于，所述索引内容还包括用于判断 是否存在与所述索引内容对应的硬盘数据的数据存在标识； 所述数据写入方法还包括步骤： 根据所述写入请求的结果，生成所述索引内容的所述数据存在标识。
9. 根据权利要求6所述的数据写入方法，其特征在于，所述数据写入方法还包括步骤： 对所述数据块进行处理，W生成所述数据块的首部；其中所述数据块的首部包括数据 的校验和、数据块全局页号W及数据真实长度。
10. 根据权利要求6所述的数据写入方法，其特征在于，所述数据索引还包括索引首 部，所述索引首部包括硬盘的使用信息、索引的使用信息W及共享标记信息；所述硬盘的使 用信息包括硬盘数量、硬盘页数、硬盘页大小W及当前追加页号；所述索引的使用信息包括 已使用的索引数量W及未使用的索引数量；所述共享标记信息包括用于校验有效性的魔数 和用于表示所述数据索引使用状态的使用标记。
11. 一种数据存储结构，其特征在于，包括： 数据存储部，包括多个硬盘，所述硬盘W所述硬盘的物理页面进行分页处理，W形成包 括至少一个所述硬盘的物理页面的所述硬盘的存储页面；其中每一所述存储页面对应一数 据块； 数据索引部，包括索引内容，包括： 数据块页数，用于表示所述数据块的大小；W及 数据块全局页号，用于表示所述数据块的存储位置；W及 地址号，与所述索引内容相对应，用于提供给用户，W读取数据块。
12. 根据权利要求11所述的数据存储结构，其特征在于，所述数据块的地址号和相应 的索引内容W键-值的形式进行存储。
13. 根据权利要求11所述的数据存储结构，其特征在于