用于文件系统存储设备的分层分配技术方案

在此描述的主题的各方面涉及存储空间分配。在各方面，分层数据结构用于跟踪利用文件系统管理的存储空间的分配数据。分层数据结构可以具有多个级别，其中每个级别具有与不同的存储空间的粒度有关的数据。分层数据结构的各部分可以独立于分层数据结构的其他部分被锁定。分层数据结构可以指示：存储空间的一个或多个部分用于目录的独家使用。在预期后续操作中可以在分配的空间中预留额外空间。分配请求器可以从与分层数据结构的不同级别相关联的区域中获得存储空间分配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
除了其他方面，文件系统负责管理存储设备的空闲空间。为此，文件系统可以维持与存储设备上的空间相对应的全局线性位图。位图的每个比特可以对应于存储设备上的空间组块（chunk）。如果比特被设置，则这可以指示相应的空间组块被使用。如果该比特没有被设置，则这可以指示相应的空间组块没有被使用。随着存储设备日益增大的大小，这个方案变得效率低下。在此请求保护的主题不限于解决诸如上述环境中的任何缺陷或仅操作在诸如上述环境中的实施例。相反，仅提供这个背景来阐明其中可以实践在此描述的一些实施例的一种示例

技术实现思路
简略地，在此描述的主题的各方面涉及存储空间分配（storage allocation）。在各方面，分层数据结构用于跟踪利用文件系统管理的存储空间（storage）的分配数据。分层数据结构可以具有多个级别（level），其中每个级别具有与不同的存储空间的粒度有关的数据。分层数据结构的各部分可以与分层数据结构的其他部分无关地进行锁定。分层数据结构可以指示：存储空间的一个或多个部分用于文件系统对象的独家使用。在预期后续操作中可以在分配的空间中预留额外空间。分配请求器可以从与分层数据结构的不同级别相关联的区域中获得存储空间分配。提供这个
技术实现思路
部分来简略地标识下面在具体描述部分中进一步描述的主题的一些方面。这个内容部分既不打算标识所请求保护的主题的关键特征或基本特征，也不打算用于限制所请求保护的主题的范围。除非上下文另有明确指示，否则短语“在此描述的主题”指的是在具体描述部分中描述的主题。术语“方面”将被解读为“至少一个方面”。标识在具体描述部分中描述的主题的方面不打算标识所请求保护的主题的关键特征或基本特征。附图说明上述的方面以及在此描述的主题的其他方面通过示例来阐明而不在附图中进行限制，其中在附图中相同的参考数字指示相似的元素，且其中：图1是代表其中可以合并在此描述的主题的各方面的示例的通用计算环境的框图；图2是显示根据在此描述的主题的方面的部分分配数据结构的框图；图3是通常代表可以用于根据在此描述的主题的方面跟踪区域的分配数据的示例数据结构的框图；图4是代表根据在此描述的主题的方面配置的系统的框图；和图5-6是通常代表可以根据在此描述的主题的方面发生的动作的流程图。具体实施方式如在此使用的，术语“包括”及其变体将被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。除非上下文另有明确指示，否则术语“或”将被解读为“和/或”。术语“基于”将被解读为“至少部分基于”。术语“一个实施例”和“实施例”将被解读为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”将被解读为“至少一个其他实施例”。在下文可以包括显式或隐式的其他定义。示例操作环境图1显示其上可以实现在此描述的主题的各方面的合适的计算系统环境100的示例。计算系统环境100只是合适的计算环境的一个示例，并且不打算提议关于在此描述的主题的各方面的使用或功能的范围的任何限制。计算环境100也不应被解释为具有与示例操作环境100中示出的组件之中的任何一个或其组合有关的任何依赖或要求。在此描述的主题的各方面可利用众多其他的通用或专用计算系统环境或配置来操作。可能适合于与在此描述的主题的各方面一起使用的众所周知的计算系统、环境或配置的示例包括个人计算机、服务器计算机、手持式或膝上型设备、多处理器系统、基于微控制器的系统、机顶盒、可编程消费类电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、个人数字助理（PDA）、游戏设备、打印机、包括机顶盒的电器、媒体中心或其他电器、汽车嵌入式或附着式计算设备、其他移动设备、包括任何上述系统或设备的分布式计算环境等等。在此描述的主题的各方面可以在计算机执行的计算机可执行指令诸如程序模块的通用上下文中进行描述。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。在此描述的主题的各方面也可以在其中利用通过通信网络链接的远程处理设备执行任务的分布式计算环境中进行实践。在分布式计算环境中，程序模块可能位于包括记忆存储设备的本地和远程计算机存储媒体二者中。参考图1，用于实现在此描述的主题的各方面的示例系统包括采用计算机110的形式的通用计算设备。计算机可以包括能够执行指令的任何电子设备。计算机110的组件可以包括处理单元120、系统存储器130以及将包括系统存储器的各种系统组件耦合至处理单元120的系统总线121。系统总线121可以是包括存储器总线或存储控制器、外设总线以及使用各种总线架构中的任何一种的本地总线的若干种类型的总线结构中的任何一种。通过示例而非限制，这样的架构包括Industry Standard Architecture（工业标准架构）（ISA）总线、Micro Channel Architecture（微通道架构）（MCA）总线、Enhanced（增强型）ISA（EISA）总线、Video Electronics Standard Association（视频电子学标准协会）（VESA）本地总线、也被称为Mezzanine总线的Peripheral Component Interconnect（外设组件互连）（PCI）总线、Peripheral Component Interconnect Extended（外设组件互连扩展）（PCI-X）总线、Advanced Graphics Port（高级图形端口）（AGP）以及PCI express（PCIe）。计算机110一般包括各种计算机可读媒体。计算机可读媒体能够是任何的可用媒体，其能够被计算机110访问并且包括易失性和非易失性媒体以及可移除和不可移除媒体二者。通过示例而非限制，计算机可读媒体可以包括计算机存储媒体和通信媒体。计算机存储媒体包括以任何的用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据之类的信息的方法或技术来实现的易失性和非易失性以及可移除和不可移除媒体二者。计算机存储媒体包括RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字多用途盘（DVD）或其他光盘存储设备、磁带盒、磁带、磁盘存储设备或其他磁存储设备或任何其他的能够用于存储期望信息并且能够被计算机11访问的介质。通信媒体一般收录（embody）计算机可读指令、数据结构、程序模块或调制数据信号诸如载波或其他传输机制中的其他数据，并且包括任何的信息传递媒体。术语“调制数据信号”意味着其一个或多个特性采用诸如编码信号中的信息的方式来设置或改变的信号。通过示例而非限制，通信媒体包括有线媒体诸如有线网络或直接连线连接以及无线媒体诸如声学、RF、红外和其他无线媒体。上述的任何的组合也应该被包括在计算机可读媒体的范围内。系统存储器130包括采用易失性和/或非易失性存储器诸如只读存储器（ROM）131和随机存取存储器（RAM）132的形式的计算机存储媒体。一般在ROM 131中存储基本输入/输出系统133（BIOS），其包含有助于诸如在启动期间在计算机110内的各元素之间传递信息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.16 US 12/8164191.一种至少部分利用计算机实现的方法，所述方法包括：
接收分配利用文件系统管理的存储空间的请求；
响应于所述请求，访问包括与存储空间上的分配空间和未分配空间有关的数据的分层数据结构，所述数据指示存储空间的多个区域，所述数据进一步指示在分层数据结构的不同级别上的节点配对之间的关系，其中两个直接相关的节点指示在不同粒度级别上的存储空间中的一些的分配数据；
确定用于为所述请求分配空间的分层数据结构的级别；
使用所述级别的一个或多个节点来搜索分层数据结构，以查找空闲空间；
为所述请求分配空闲空间；
更新分层数据结构，以指示空闲空间已被分配。
2.权利要求1的方法，其中使用所述级别的一个或多个节点来搜索分层数据结构以查找空闲空间包括：访问分层数据结构中的标题和位图，所述标题与一个或多个节点之中的一个节点相关联，所述标题包括一个或多个节点中的所述一个节点的分配单元的分配大小、指示与一个或多个节点中的所述一个节点相对应的存储空间的物理位置的值以及所述位图中比特的数量，所述位图指示与一个或多个节点中的所述一个节点相对应的存储空间的分配状态。
3.权利要求2的方法，其中访问标题包括访问所述标题中的附加数据，所述附加数据指示与一个或多个节点中的所述一个节点相关联的未分配空间的大小以及与一个或多个节点中的所述一个节点相关联的未分配空间的最大邻近大小。
4.权利要求1的方法，进一步包括：接收指示在存储空间上用于分配空间的期望物理位置的提示，根据与期望物理位置的接近性来搜索分层数据结构以查找所述区域的空闲空间，以及提供与期望物理位置最靠近的空闲空间的指示。
5.权利要求1的方法，其中接收分配利用文件系统管理的存储空间的请求包括接收在目录内创建或扩展文件的请求，以及其中为所述请求分配空闲空间包括分配所述目录专用的一个或多个区域中的空闲空间。
6.权利要求1的方法，进一步包括：预留附加空闲空间，用于与被分配用于所述请求的空闲空间有关的后续操作。
7.权利要求1的方法，其中为所述请求分配空闲空间包括：在分层数据结构的一部分上获取锁定，同时允许在分层数据结构的其他部分上获取其他锁定。
8.一种计算机存储介质，其具有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被运行时执行包括以下的动作：
接收格式化文件系统的存储空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：TJ米勒，JM卡吉尔，WR蒂普顿，S费尔马，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：
国别省市：