本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種碎片整理方法、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)：

眾所周知，磁盤在使用一段時間后，隨著反復(fù)地文件寫入和刪除，磁盤中連續(xù)的空閑空間越來越小，從而使同一文件不能被整體存儲在連續(xù)的空閑空間，而是被分散成多個碎片，保存到磁盤的不同空閑空間中。如圖1所示，在大小為32KB和16KB的文件刪除后，形成48KB的空閑時間，然而這48KB的空閑存儲空間并不連續(xù)。如果要新寫入大小為48KB的文件，則需將其拆分成2塊，分別寫入到兩個空間中。這樣，后續(xù)在讀取這個48KB的文件時，便需要分別到兩個不同的空間去讀取。相較于到單個空間讀取而言，增加了磁頭的來回移動次數(shù)，致使讀寫性能急劇下降。時下為了避免上述情況的發(fā)生，一般均會對磁盤定期進(jìn)行碎片整理。

現(xiàn)有技術(shù)在進(jìn)行磁盤碎片整理時，文件系統(tǒng)會遍歷由本地文件的元數(shù)據(jù)形成的B+樹結(jié)構(gòu)，在B+樹結(jié)構(gòu)中遍歷到一個文件后，根據(jù)該文件所包含的每一個數(shù)據(jù)塊所在chunk(分片)的有效數(shù)據(jù)占用率來判斷是否進(jìn)行磁盤碎片整理，如果需要進(jìn)行磁盤碎片整理，則將該chunk中存儲的數(shù)據(jù)塊遷移至目標(biāo)chunk，并將相應(yīng)元數(shù)據(jù)中該數(shù)據(jù)塊的位置信息進(jìn)行更新。其中，B+樹結(jié)構(gòu)如圖2所示，文件系統(tǒng)會為存儲的每一個文件分配一個FID(File Identifier，文件標(biāo)識)，之后根據(jù)該FID將該文件的元數(shù)據(jù)插入B+樹結(jié)構(gòu)。在圖2中Leve17用來保存文件的元數(shù)據(jù)，該元數(shù)據(jù)包括FID以及文件所包含的全部數(shù)據(jù)塊的位置信息，其中數(shù)據(jù)塊的位置信息指向Leve18中的數(shù)據(jù)塊。而chunk是文件系統(tǒng)在進(jìn)行空間分配時將磁盤按照固定大小劃分出來的，比如4MB大小一個chunk。通常情況下，邏輯上兩個連續(xù)的chunk，其在物理磁盤上位置也是相鄰的。其中，文件系統(tǒng)在B+樹結(jié)構(gòu)中遍歷到一個文件后，獲取該文件所包含的每一個數(shù)據(jù)塊所在chunk的有效數(shù)據(jù)占用率；如果一個數(shù)據(jù)塊所在chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限(比如20％)，則需進(jìn)行磁盤碎片整理，具體整理過程可如圖3所示。在圖3中數(shù)據(jù)塊1所在chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限，則將數(shù)據(jù)塊1寫入目標(biāo)chunk，然后對數(shù)據(jù)塊1的位置信息進(jìn)行更新；對于數(shù)據(jù)塊2，其所在chunk的有效數(shù)據(jù)占用率高于預(yù)設(shè)門限，則不需進(jìn)行整理。這樣假設(shè)在進(jìn)行整理前僅有圖4所示的一個空閑的chunk，在通過上述方式進(jìn)行整理將磁盤碎片集中到一個chunk后，便有三個空閑的chunk。

現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

上述碎片整理方法需要遍歷整個元數(shù)據(jù)的B+樹結(jié)構(gòu)，當(dāng)磁盤占用率高時，這種整理方式的效率很低。比如對于一個4T磁盤來講，假設(shè)文件大小平均為32KB，則這個磁盤可寫入12萬個小文件；如果僅有1千個小文件需要進(jìn)行遷移，即存儲這1千個小文件的至少一個chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限，則在遷移這1千個文件時，由于若直接遍歷上述至少一個chunk并進(jìn)行遷移，無法獲取這1千個小文件的元數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而對元數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更新，因此還需要采取遍歷整個元數(shù)據(jù)的B+樹結(jié)構(gòu)的方式，讀取全部12萬小文件的元數(shù)據(jù)，以逐個小文件進(jìn)行判斷并處理，致使上述碎片整理方式較為繁瑣和復(fù)雜，會消耗大量時間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了一種碎片整理方法、裝置及設(shè)備。所述技術(shù)方案如下：

第一方面，提供了一種碎片整理方法，所述方法包括：

獲取存儲器中chunk的有效數(shù)據(jù)占用率，所述chunk中存儲有數(shù)據(jù)塊及所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引；

若所述chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限，則獲取所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引，其中，所述元數(shù)據(jù)索引中，包括所述數(shù)據(jù)塊所屬文件的FID和所述數(shù)據(jù)塊的原位置信息；

在根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊的原位置信息確定所述數(shù)據(jù)塊為有效數(shù)據(jù)塊后，將所述數(shù)據(jù)塊作為待遷移的數(shù)據(jù)塊，為所述數(shù)據(jù)塊分配目標(biāo)chunk，將所述數(shù)據(jù)塊遷移至所述目標(biāo)chunk；

根據(jù)所述FID，查找所述數(shù)據(jù)塊所屬文件的元數(shù)據(jù)信息，將所述元數(shù)據(jù)信息中包含的所述數(shù)據(jù)塊遷移前的所述原位置信息更新為所述數(shù)據(jù)塊遷移后的目的位置信息。

在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，在將所述數(shù)據(jù)塊遷移至目標(biāo)chunk中后，還會在目標(biāo)chunk中寫入所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引，以便后續(xù)過程中當(dāng)目標(biāo)chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限時，方便根據(jù)寫入在目標(biāo)chunk中的元數(shù)據(jù)索引再次在數(shù)據(jù)塊遷移后對上述元數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更新，詳細(xì)過程如下：

將所述目的位置信息以及所述FID作為所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引寫入所述目標(biāo)chunk中。更進(jìn)一步地，基于TLV(Type Length Value，類型長度值)格式，在所述目標(biāo)chunk中寫入所述目的位置信息以及所述FID，得到所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引，其中，所述目的位置信息包括所述數(shù)據(jù)塊的長度值、以及所述數(shù)據(jù)塊遷移后的目的存儲地址。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述獲取存儲器中分片chunk的有效數(shù)據(jù)占用率之前，所述方法還包括：

為所述chunk設(shè)置一個位圖文件，所述位圖文件中的每一個數(shù)值位用于標(biāo)識所述chunk中對應(yīng)空間的被占用情況；

其中，當(dāng)所述位圖文件中一個數(shù)值位的取值為第一常數(shù)時，表征所述數(shù)值位指示的空間已被有效數(shù)據(jù)占用；當(dāng)所述位圖文件中一個數(shù)值位的取值為第二常數(shù)時，表征所述數(shù)值位指示的空間未被有效數(shù)據(jù)占用。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述獲取存儲器中分片chunk的有效數(shù)據(jù)占用率，包括：

統(tǒng)計所述位圖文件中取值為所述第一常數(shù)的數(shù)值位個數(shù)；

獲取所述位圖文件中數(shù)值位總個數(shù)；

計算所述取值為所述第一常數(shù)的數(shù)值位個數(shù)與所述數(shù)值位總個數(shù)之間的比值，得到所述chunk的有效數(shù)據(jù)占用率。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述原位置信息中包括所述數(shù)據(jù)塊遷移前的原存儲地址和所述數(shù)據(jù)塊的長度值，所述方法還包括：

根據(jù)所述原存儲地址和所述長度值，在所述chunk的位圖文件中確定所述數(shù)據(jù)塊占用空間對應(yīng)的至少一個數(shù)值位；

若所述至少一個數(shù)值位中每一個數(shù)值位的取值均為所述第一常數(shù)，則確定所述數(shù)據(jù)塊為有效數(shù)據(jù)塊。

結(jié)合第二種至第四種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：

若所述chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限，則在將所述chunk中每一個有效數(shù)據(jù)塊均寫入分配的對應(yīng)目標(biāo)chunk后，分別將所述chunk的位圖文件中每一個數(shù)值位賦值為所述第二常數(shù)。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第六種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述文件標(biāo)識，查找所述數(shù)據(jù)塊所屬文件的元數(shù)據(jù)信息，包括：

在元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)中查找存儲有所述FID的元數(shù)據(jù)節(jié)點，所述元數(shù)據(jù)節(jié)點中存儲了所述數(shù)據(jù)塊所屬文件的元數(shù)據(jù)信息，所述元數(shù)據(jù)信息中至少包括所述文件的FID和所述文件包含的每一個數(shù)據(jù)塊的位置信息；

其中，所述元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)中以元數(shù)據(jù)節(jié)點形式記錄了本地存儲的全部文件的元數(shù)據(jù)信息。

第二方面，提供了一種碎片整理裝置，所述裝置包括：

第一獲取模塊，用于獲取存儲器中chunk的有效數(shù)據(jù)占用率，所述chunk中存儲有數(shù)據(jù)塊及所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引；

第二獲取模塊，用于若所述chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限，則獲取所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引，其中，所述元數(shù)據(jù)索引中，包括所述數(shù)據(jù)塊所屬文件的FID和所述數(shù)據(jù)塊的原位置信息；

分配模塊，用于在根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊的原位置信息確定所述數(shù)據(jù)塊為有效數(shù)據(jù)塊后，將所述數(shù)據(jù)塊作為待遷移的數(shù)據(jù)塊，為所述數(shù)據(jù)塊分配目標(biāo)chunk，將所述數(shù)據(jù)塊遷移至所述目標(biāo)chunk；

查找模塊，用于根據(jù)所述FID，查找所述數(shù)據(jù)塊所屬文件的元數(shù)據(jù)信息；

更新模塊，用于將所述元數(shù)據(jù)信息中包含的所述數(shù)據(jù)塊遷移前的所述原位置信息更新為所述數(shù)據(jù)塊遷移后的目的位置信息。

在第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括：

寫入模塊，用于基于TLV格式，在所述目標(biāo)chunk中寫入所述目的位置信息以及所述FID，得到所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引，其中，所述目的位置信息包括所述數(shù)據(jù)塊的長度值、以及所述數(shù)據(jù)塊遷移后的目的存儲地址。

結(jié)合第二方面，在第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括：

設(shè)置模塊，用于為所述chunk設(shè)置一個位圖文件，所述位圖文件中的每一個數(shù)值位用于標(biāo)識所述chunk中對應(yīng)空間的被占用情況；

其中，當(dāng)所述位圖文件中一個數(shù)值位的取值為第一常數(shù)時，表征所述數(shù)值位指示的空間已被有效數(shù)據(jù)占用；當(dāng)所述位圖文件中一個數(shù)值位的取值為第二常數(shù)時，表征所述數(shù)值位指示的空間未被有效數(shù)據(jù)占用。

結(jié)合第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第二方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一獲取模塊，用于統(tǒng)計所述位圖文件中取值為所述第一常數(shù)的數(shù)值位個數(shù)；獲取所述位圖文件中數(shù)值位總個數(shù)；計算所述取值為所述第一常數(shù)的數(shù)值位個數(shù)與所述數(shù)值位總個數(shù)之間的比值，得到所述chunk的有效數(shù)據(jù)占用率。

結(jié)合第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第二方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述原位置信息中包括所述數(shù)據(jù)塊遷移前的原存儲地址和所述數(shù)據(jù)塊的長度值，所述裝置還包括：

確定模塊，用于根據(jù)所述原存儲地址和所述長度值，在所述chunk的位圖文件中確定所述數(shù)據(jù)塊占用空間對應(yīng)的至少一個數(shù)值位；若所述至少一個數(shù)值位中每一個數(shù)值位的取值均為所述第一常數(shù)，則確定所述數(shù)據(jù)塊為有效數(shù)據(jù)塊。

結(jié)合第二種至第四種可能的實現(xiàn)方式，在第二方面的第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括：

賦值模塊，用于若所述chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限，則在將所述chunk中每一個有效數(shù)據(jù)塊均寫入分配的對應(yīng)目標(biāo)chunk后，分別將所述chunk的位圖文件中每一個數(shù)值位賦值為所述第二常數(shù)。

結(jié)合第二方面，在第二方面的第六種可能的實現(xiàn)方式中，所述查找模塊，用于在元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)中查找存儲有所述FID的元數(shù)據(jù)節(jié)點，所述元數(shù)據(jù)節(jié)點中存儲了所述數(shù)據(jù)塊所屬文件的元數(shù)據(jù)信息，所述元數(shù)據(jù)信息中至少包括所述文件的FID和所述文件包含的每一個數(shù)據(jù)塊的位置信息；

其中，所述元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)中以元數(shù)據(jù)節(jié)點形式記錄了本地存儲的全部文件的元數(shù)據(jù)信息。

第三方面，提供了一種碎片整理設(shè)備，所述設(shè)備包括：內(nèi)存和處理器，所述內(nèi)存存儲有程序代碼，所述處理器用于調(diào)用所述程序代碼，執(zhí)行以下操作：

獲取存儲器中chunk的有效數(shù)據(jù)占用率，所述chunk中存儲有數(shù)據(jù)塊及所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引；

若所述chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限，則獲取所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引，其中，所述元數(shù)據(jù)索引中，包括所述數(shù)據(jù)塊所屬文件的FID和所述數(shù)據(jù)塊的原位置信息；

在根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊的原位置信息確定所述數(shù)據(jù)塊為有效數(shù)據(jù)塊后，將所述數(shù)據(jù)塊作為待遷移的數(shù)據(jù)塊，為所述數(shù)據(jù)塊分配目標(biāo)chunk，將所述數(shù)據(jù)塊遷移至所述目標(biāo)chunk；

根據(jù)所述FID，查找所述數(shù)據(jù)塊所屬文件的元數(shù)據(jù)信息，將所述元數(shù)據(jù)信息中包含的所述數(shù)據(jù)塊遷移前的所述原位置信息更新為所述數(shù)據(jù)塊遷移后的目的位置信息。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

在向chunk寫入數(shù)據(jù)時，同時會寫入數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引，這樣在進(jìn)行磁盤碎片整理時，若一個chunk的有效數(shù)據(jù)占用率小于預(yù)設(shè)門限，則在對該chunk中存儲的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行整理時，基于寫入的元數(shù)據(jù)索引可快速將數(shù)據(jù)塊遷移至目標(biāo)chunk和迅速鎖定數(shù)據(jù)塊所屬文件對應(yīng)的元數(shù)據(jù)信息，這樣根據(jù)寫入在chunk中的元數(shù)據(jù)索引作為關(guān)鍵字，可直接在存儲的海量元數(shù)據(jù)信息中快速查詢到這個數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而將該元數(shù)據(jù)信息中該數(shù)據(jù)塊的位置信息進(jìn)行更新，實現(xiàn)了無需遍歷過程便可對元數(shù)據(jù)信息中數(shù)據(jù)塊的位置信息進(jìn)行修改的目的，上述磁盤碎片整理方式操作方便，大大節(jié)約了時間，提升了整理效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明背景技術(shù)提供的一種磁盤空間的示意圖；

圖2是本發(fā)明背景技術(shù)提供的一種元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖3是本發(fā)明背景技術(shù)提供的一種元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖4是本發(fā)明背景技術(shù)提供的一種磁盤空間的示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的一種元數(shù)據(jù)索引的存儲示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例提供的一種元數(shù)據(jù)索引的組成示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例提供的一種碎片整理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明實施例提供的一種碎片整理方法的流程圖；

圖9是本發(fā)明實施例提供的一種碎片整理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

在對本發(fā)明實施例進(jìn)行詳細(xì)地解釋說明之前，先對本發(fā)明實施例后續(xù)過程中可能涉及到的一些名詞進(jìn)行解釋。

chunk(分片)，在本發(fā)明實例中，文件系統(tǒng)在進(jìn)行空間分配時會將磁盤按照固定大小(比如4MB大小)來劃分，即一個4MB大小的空間稱之為一個chunk。即，磁盤在邏輯上劃分成chunk，chunk可以存儲數(shù)據(jù)塊，chunk中的位置用邏輯地址描述。邏輯地址和物理地址對應(yīng)，因此，邏輯地址相鄰的數(shù)據(jù)塊，在寫入磁盤后，物理地址也是相鄰的。

元數(shù)據(jù)索引，也稱之為反向索引，本發(fā)明實施例在向一個chunk寫入數(shù)據(jù)時，同時還會寫入元數(shù)據(jù)索引。其中，元數(shù)據(jù)索引中至少包括數(shù)據(jù)塊所屬文件的FID、以及該數(shù)據(jù)塊的位置信息。其中，該位置信息可包括該數(shù)據(jù)塊的存儲地址、以及該數(shù)據(jù)塊的長度值。需要說明的是，此處的存儲地址指代該數(shù)據(jù)塊的起始存儲地址。當(dāng)然，上述位置信息除了采取數(shù)據(jù)塊的存儲地址結(jié)合數(shù)據(jù)塊的長度值這種形式外，還可采取起始存儲地址結(jié)合終止存儲地址的方式，本發(fā)明實施例對此不進(jìn)行具體限定。本發(fā)明實施例僅以存儲地址結(jié)合長度值的方式進(jìn)行舉例說明。

當(dāng)一個文件較大時，通常情況下在存儲該文件時，會將該文件切分為多個部分分別存儲到多個不同的chunk中。切分得到的多個部分可分別作為一個數(shù)據(jù)塊存儲在多個不同的chunk中。其中，一個文件包含的各個數(shù)據(jù)塊可大小一致，也可不一致，本發(fā)明實施例對此不進(jìn)行具體限定。

此外，在本發(fā)明實施例中，每一個數(shù)據(jù)塊均對應(yīng)一個原位置信息和目的位置信息。其中，該數(shù)據(jù)塊遷移前的原存儲地址和該數(shù)據(jù)塊的長度值統(tǒng)稱為該數(shù)據(jù)塊的原位置信息。上述提及的原存儲地址指代該數(shù)據(jù)塊在遷移前存儲在原始chunk時的存儲地址。同理，將該數(shù)據(jù)塊遷移后的目的存儲地址和該數(shù)據(jù)塊的長度值統(tǒng)稱為該數(shù)據(jù)塊的目的位置信息。目的存儲地址指代該數(shù)據(jù)塊在遷移后存儲在目標(biāo)chunk時的存儲地址。本發(fā)明實施例僅以原存儲地址和目的存儲地址、原位置信息和目的位置信息的方式，對數(shù)據(jù)塊在進(jìn)行遷移前后的存儲位置進(jìn)行區(qū)分。

對于一個chunk中的各個數(shù)據(jù)塊，在對各個數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引進(jìn)行存儲時，可采取下述幾種方式實現(xiàn)：在各個數(shù)據(jù)塊之前存儲對應(yīng)的元數(shù)據(jù)索引，或者，在各個數(shù)據(jù)塊之后存儲對應(yīng)的元數(shù)據(jù)索引，或者，將各個數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引統(tǒng)一存儲在該chunk的頭部，或者，將各個數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引統(tǒng)一存儲在該chunk的尾部。舉例來說，圖5示出了元數(shù)據(jù)索引在chunk中的一種存儲方式。如圖5所示，在chunk中寫入元數(shù)據(jù)索引時，可在每一個數(shù)據(jù)塊的前面存儲位置分別寫入對應(yīng)的元數(shù)據(jù)索引，也即在每一個數(shù)據(jù)塊的起始存儲位置處寫入每一個數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引。比如，在圖5中數(shù)據(jù)塊1的元數(shù)據(jù)索引便寫在該chunk中的起始位置處。其中，F(xiàn)ID是非負(fù)整數(shù)。打開文件或新建文件時，內(nèi)核均會返回一個文件標(biāo)識。讀寫文件也需要使用文件標(biāo)識來指定待讀寫的文件。

在本發(fā)明實施例中，可以將元數(shù)據(jù)索引集中寫在一個chunk的頭部或尾部是因為一個數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引通常僅有幾十字節(jié)大小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于硬盤的最小扇區(qū)大小，一般情況下最小扇區(qū)為512字節(jié)大小或者4096字節(jié)大小。所以為了避免一個扇區(qū)僅寫入一個元數(shù)據(jù)索引，進(jìn)而造成空間浪費，本發(fā)明實施例將多個數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引進(jìn)行合并，例如按照圖6所示將2個數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引進(jìn)行合并。其中，元數(shù)據(jù)索引的存儲采用TLV(Type Length Value，類型長度值)格式。

由于硬盤在使用一段時間后，隨著反復(fù)地文件寫入和刪除，空閑空間越來越小且常常不連續(xù)，容易形成碎片，因此此時需要進(jìn)行碎片整理。其中，碎片整理過程常常會涉及到數(shù)據(jù)塊的遷移，也即對于有效數(shù)據(jù)占用率小于預(yù)設(shè)門限的chunk來說，會將該chunk中存儲的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行遷移。在本發(fā)明實施例中，由于將每一個數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引均寫入到了chunk中，所以在進(jìn)行磁盤碎片整理時，若一個chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限，則在遷移該chunk存儲的數(shù)據(jù)塊時，直接根據(jù)每一個數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引便可以在圖2所示的元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)(B+樹結(jié)構(gòu))中快速查找到對應(yīng)的元數(shù)據(jù)節(jié)點，并將該元數(shù)據(jù)節(jié)點中存儲的該數(shù)據(jù)塊的原存儲地址修改為遷移后的目的存儲地址。其中，該元數(shù)據(jù)節(jié)點中存儲了該數(shù)據(jù)塊所屬文件的FID和該文件包含的全部數(shù)據(jù)塊的位置信息。這樣在進(jìn)行磁盤碎片整理時，無需遍歷整個元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)，提升了碎片整理效率。

圖7是本發(fā)明實施例提供的一種碎片整理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖7，該設(shè)備包括內(nèi)存701和處理器702，內(nèi)存701存儲有程序代碼，處理器702用于調(diào)用程序代碼，執(zhí)行以下操作：

獲取存儲器中chunk的有效數(shù)據(jù)占用率，所述chunk中存儲有數(shù)據(jù)塊及所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引；

若所述chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限，則獲取所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引，其中，所述元數(shù)據(jù)索引中，包括所述數(shù)據(jù)塊所屬文件的FID和所述數(shù)據(jù)塊的原位置信息；

在根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊的原位置信息確定所述數(shù)據(jù)塊為有效數(shù)據(jù)塊后，將所述數(shù)據(jù)塊作為待遷移的數(shù)據(jù)塊，為所述數(shù)據(jù)塊分配目標(biāo)chunk，將所述數(shù)據(jù)塊遷移至所述目標(biāo)chunk；

根據(jù)所述FID，查找所述數(shù)據(jù)塊所屬文件的元數(shù)據(jù)信息，將所述元數(shù)據(jù)信息中包含的所述數(shù)據(jù)塊遷移前的所述原位置信息更新為所述數(shù)據(jù)塊遷移后的目的位置信息。

在另一個實施例中，處理器702用于調(diào)用程序代碼，執(zhí)行以下操作：

基于類型長度值TLV格式，在所述目標(biāo)chunk中寫入所述目的位置信息以及所述FID，得到所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引，其中，所述目的位置信息包括所述數(shù)據(jù)塊的長度值、以及所述數(shù)據(jù)塊遷移后的目的存儲地址。

在另一個實施例中，處理器702用于調(diào)用程序代碼，執(zhí)行以下操作：

為所述chunk設(shè)置一個位圖文件，所述位圖文件中的每一個數(shù)值位用于標(biāo)識所述chunk中對應(yīng)空間的被占用情況；

其中，當(dāng)所述位圖文件中一個數(shù)值位的取值為第一常數(shù)時，表征所述數(shù)值位指示的空間已被有效數(shù)據(jù)占用；當(dāng)所述位圖文件中一個數(shù)值位的取值為第二常數(shù)時，表征所述數(shù)值位指示的空間未被有效數(shù)據(jù)占用。

在另一個實施例中，處理器702用于調(diào)用程序代碼，執(zhí)行以下操作：

統(tǒng)計所述位圖文件中取值為所述第一常數(shù)的數(shù)值位個數(shù)；

獲取所述位圖文件中數(shù)值位總個數(shù)；

計算所述取值為所述第一常數(shù)的數(shù)值位個數(shù)與所述數(shù)值位總個數(shù)之間的比值，得到所述chunk的有效數(shù)據(jù)占用率。

在另一個實施例中，處理器702用于調(diào)用程序代碼，執(zhí)行以下操作：

根據(jù)所述原存儲地址和所述長度值，在所述chunk的位圖文件中確定所述數(shù)據(jù)塊占用空間對應(yīng)的至少一個數(shù)值位；

若所述至少一個數(shù)值位中每一個數(shù)值位的取值均為所述第一常數(shù)，則確定所述數(shù)據(jù)塊為有效數(shù)據(jù)塊。

在另一個實施例中，處理器702用于調(diào)用程序代碼，執(zhí)行以下操作：

若所述chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限，則在將所述chunk中每一個有效數(shù)據(jù)塊均寫入分配的對應(yīng)目標(biāo)chunk后，分別將所述chunk的位圖文件中每一個數(shù)值位賦值為所述第二常數(shù)。

在另一個實施例中，處理器702用于調(diào)用程序代碼，執(zhí)行以下操作：

在元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)中查找存儲有所述FID的元數(shù)據(jù)節(jié)點，所述元數(shù)據(jù)節(jié)點中存儲了所述數(shù)據(jù)塊所屬文件的元數(shù)據(jù)信息，所述元數(shù)據(jù)信息中至少包括所述文件的FID和所述文件包含的每一個數(shù)據(jù)塊的位置信息；

其中，所述元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)中以元數(shù)據(jù)節(jié)點形式記錄了本地存儲的全部文件的元數(shù)據(jù)信息。

本發(fā)明實施例提供的設(shè)備，在向chunk寫入數(shù)據(jù)時，同時會寫入數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引，這樣在進(jìn)行磁盤碎片整理時，若一個chunk的有效數(shù)據(jù)占用率小于預(yù)設(shè)門限，則在對該chunk中存儲的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行整理時，基于寫入的元數(shù)據(jù)索引可快速將數(shù)據(jù)塊遷移至目標(biāo)chunk和迅速鎖定數(shù)據(jù)塊所屬文件對應(yīng)的元數(shù)據(jù)信息，這樣根據(jù)寫入在chunk中的元數(shù)據(jù)索引作為關(guān)鍵字，可直接在存儲的海量元數(shù)據(jù)信息中快速查詢到這個數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而將該元數(shù)據(jù)信息中該數(shù)據(jù)塊的位置信息進(jìn)行更新，實現(xiàn)了無需遍歷過程便可對元數(shù)據(jù)信息中數(shù)據(jù)塊的位置信息進(jìn)行修改的目的，上述磁盤碎片整理方式操作方便，大大節(jié)約了時間，提升了整理效率。

圖8是本發(fā)明實施例提供的一種碎片整理方法的流程圖。參見圖8，本發(fā)明實施例提供的方法流程包括：

801、周期性獲取存儲器中每一個chunk的有效數(shù)據(jù)占用率。

在本發(fā)明實施例中，硬盤的空間管理一般采用bitmap(位圖文件)來標(biāo)識chunk中的哪些空間被占用。一個chunk的有效數(shù)據(jù)占用率，指代該chunk中當(dāng)前用于存儲有效數(shù)據(jù)的空間占該chunk中全部空間的比例。其中，有效數(shù)據(jù)是相對于無效數(shù)據(jù)而言的。無效數(shù)據(jù)指代那些已經(jīng)刪除或者遷移，但卻還在占用chunk的存儲空間，未進(jìn)行空間釋放的數(shù)據(jù)。以每4KB的空間大小使用一個bit為例，則一個4MB大小的chunk需要128字節(jié)用于空間管理。遍歷每個chunk的128字節(jié)bitmap，便可以計算每個chunk的有效數(shù)據(jù)占用率，詳細(xì)過程如下。

文件系統(tǒng)會為每一個chunk均設(shè)置一個位圖文件，該位圖文件中的每一個數(shù)值位用于標(biāo)識chunk中對應(yīng)空間的被占用情況。也即，前4KB的空間占用情況用該空間字符串中的第一個數(shù)值位標(biāo)識，緊接著下4KB的空間占用情況同樣用該空間字符串中的第二個數(shù)值位標(biāo)識，依次類推，最后4KB的空間占用情況用該空間字符串中的第128*8個數(shù)值位標(biāo)識。其中，當(dāng)一個數(shù)值位的取值為第一常數(shù)(通常取值為1)時，表征該數(shù)值位指示的chunk空間已被有效數(shù)據(jù)占用；當(dāng)一個數(shù)值位的取值為第二常數(shù)(通常取值為0)時，表征該數(shù)值位指示的chunk空間未被有效數(shù)據(jù)占用。綜上，在周期性獲取每一個chunk的有效數(shù)據(jù)占用率時，通常采取下述方式實現(xiàn)：

第一步、對于每一個chunk，文件系統(tǒng)會每隔預(yù)設(shè)時長統(tǒng)計一次該位圖文件中取值為1的數(shù)值位個數(shù)。

其中，預(yù)設(shè)時長的大小可為10s、20s或其他數(shù)值等，本發(fā)明實施例對預(yù)設(shè)時長的大小不進(jìn)行具體限定。

第二步、獲取該位圖文件中數(shù)值位總個數(shù)。

在本發(fā)明實施例中以每4KB的空間大小使用一個bit，每一個chunk的大小為4MB為例，則一個位圖文件中數(shù)值位總個數(shù)為128*8。

第三步、計算取值為1的數(shù)值位個數(shù)與數(shù)值位總個數(shù)之間的比值，得到該chunk的有效數(shù)據(jù)占用率。

以取值為1的數(shù)值位個數(shù)為64*8為例，則該chunk的有效數(shù)據(jù)占用率為64/128＝50％。

802、判斷每一個chunk的有效數(shù)據(jù)占用率是否低于預(yù)設(shè)門限；若一個chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限，則執(zhí)行下述步驟803；若一個chunk的有效數(shù)據(jù)占用率高于預(yù)設(shè)門限，則對該chunk的處理流程至此結(jié)束。

其中，預(yù)設(shè)門限的大小可為10％或20％等，本發(fā)明實施例對預(yù)設(shè)門限的大小不進(jìn)行具體限定。在得到每一個chunk的有效數(shù)據(jù)占用率后，將其與上述預(yù)設(shè)門限進(jìn)行比對，便可以得到有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限的全部chunk。對于一個chunk來說，若其有效數(shù)據(jù)占用率小于預(yù)設(shè)門限，則證明該chunk中的空閑空間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被占用空間。這樣若存在多個有效數(shù)據(jù)占用率均小于預(yù)設(shè)門限的chunk，則會在硬盤上形成很多不連續(xù)的空閑空間。為此需要進(jìn)行碎片整理，以將磁盤碎片集中到一起，從而使得硬盤中的空閑空間盡可能連續(xù)，詳細(xì)過程參見下述步驟803。

803、若一個chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限，則獲取該chunk中的每一個數(shù)據(jù)塊以及每一個數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引。

其中，該元數(shù)據(jù)索引中至少包括該數(shù)據(jù)塊所屬文件的文件標(biāo)識、該數(shù)據(jù)塊在該chunk中進(jìn)行存儲時的原存儲地址以及該數(shù)據(jù)塊的長度值。在本發(fā)明實施例中，將該數(shù)據(jù)塊的原存儲地址和該數(shù)據(jù)塊的長度值統(tǒng)稱為該數(shù)據(jù)塊的原位置信息。其中，一個文件通常包括多個數(shù)據(jù)塊。

在本發(fā)明實施例中，若元數(shù)據(jù)索引集中存儲在chunk的頭部，則在從chunk頭部解析到每一個數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引后，首先根據(jù)得到的元數(shù)據(jù)索引和上述步驟801中提及的位圖文件來判斷每一個數(shù)據(jù)塊是否為有效數(shù)據(jù)塊。判斷一個數(shù)據(jù)塊是否為有效數(shù)據(jù)塊的宗旨便是判斷用于存儲該數(shù)據(jù)塊的存儲空間當(dāng)前是否被占用；若存儲該數(shù)據(jù)塊的存儲空間當(dāng)前被占用，則表明該數(shù)據(jù)塊為有效數(shù)據(jù)塊。其中，存儲空間的占用情況，可以通過位圖文件中對應(yīng)數(shù)值位的取值來確定，詳細(xì)過程如下：

對于該chunk中的每一個數(shù)據(jù)塊，根據(jù)該數(shù)據(jù)塊的原存儲地址和長度值，在該chunk的位圖文件中確定該數(shù)據(jù)塊占用空間對應(yīng)的至少一個數(shù)值位；若該至少一個數(shù)值位中每一個數(shù)值位的取值均為1，則確定該數(shù)據(jù)塊為有效數(shù)據(jù)塊。若該至少一個數(shù)值位中存在取值為0的數(shù)值位，則確定該數(shù)據(jù)塊為已經(jīng)釋放的數(shù)據(jù)塊。

舉例來說，以數(shù)據(jù)塊的原存儲地址為chunk中8KB的存儲位置，數(shù)據(jù)塊的長度值為24KB為例，則該數(shù)據(jù)塊在該chunk中的占用空間為8KB至32KB的存儲位置，該占用空間對應(yīng)位圖文件中第3個數(shù)值位至第8個數(shù)值位。若第3個數(shù)值位至第8個數(shù)值位這5個數(shù)值位每一個的取值都為1，則證明該數(shù)據(jù)塊為有效數(shù)據(jù)塊；否則，證明該數(shù)據(jù)塊為已經(jīng)釋放的數(shù)據(jù)塊。

需要說明的是，引入元數(shù)據(jù)索引后，在刪除數(shù)據(jù)塊中存儲的數(shù)據(jù)時并不需要修改該數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引，僅需修改位圖文件中對應(yīng)數(shù)值位的取值即可，所以刪除處理同未引入元數(shù)據(jù)索引之前的處理方式相同。

804、對于該chunk中的一個有效數(shù)據(jù)塊，為該有效數(shù)據(jù)塊分配目標(biāo)chunk，并將該數(shù)據(jù)塊寫入該目標(biāo)chunk，同時在該目標(biāo)chunk中寫入該數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引。

在本發(fā)明實施例中，在為數(shù)據(jù)塊分配目標(biāo)chunk時可從空閑chunk中選取，也可以從當(dāng)前有效數(shù)據(jù)占用率大于預(yù)設(shè)門限的chunk中選取，本發(fā)明實施例對此不進(jìn)行具體限定。在進(jìn)行有效數(shù)據(jù)塊的遷移時，可將多個有效數(shù)據(jù)塊遷移到一個chunk中，也即各個有效數(shù)據(jù)塊之間目標(biāo)chunk可相同，也可遷移到不同的chunk中。比如，將多個有效數(shù)據(jù)塊均遷移到一個空閑chunk中。在將多個有效數(shù)據(jù)塊遷移完畢后，需要統(tǒng)計一下這個chunk當(dāng)前的有效數(shù)據(jù)占用率；若當(dāng)前的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限，則還需再將存儲在這個chunk中的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行遷移。

針對遷移到空閑chunk的情況，在一個數(shù)據(jù)塊進(jìn)行遷移后，可并不立即進(jìn)行有效數(shù)據(jù)占用率的統(tǒng)計，而是等待一段時間后若還未有其他數(shù)據(jù)塊寫入，則再進(jìn)行有效數(shù)據(jù)占用率的統(tǒng)計。舉例來說，在一段時間內(nèi)若不停地有數(shù)據(jù)塊寫入一個原本空閑的chunk中，則每一次寫入數(shù)據(jù)塊后均進(jìn)行計時，若在設(shè)定的計時周期內(nèi)未再有數(shù)據(jù)塊寫入，則進(jìn)行有效數(shù)據(jù)占用率的統(tǒng)計。

每一次在新寫入數(shù)據(jù)塊后，目標(biāo)chunk的當(dāng)前寫入位置均要向后偏移，直至該目標(biāo)chunk寫滿為止。此外，在將該數(shù)據(jù)塊寫入到新分配的目標(biāo)chunk時，同時也會將該數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引寫入到目標(biāo)chunk中。

需要說明的是，此時元數(shù)據(jù)索引中該數(shù)據(jù)塊的地址應(yīng)為該數(shù)據(jù)塊遷移后的目的存儲地址。需要說明的是，本發(fā)明實施例中提及的原存儲地址與該數(shù)據(jù)塊遷移前的chunk地址相關(guān)，比如遷移前chunk地址為4MB的存儲位置，該數(shù)據(jù)塊在該chunk中的偏移量為1MB，則該數(shù)據(jù)塊的原存儲地址為5MB的存儲位置。目的存儲地址同樣與該數(shù)據(jù)塊遷移之后的chunk地址相關(guān)，比如遷移之后chunk地址為8MB的存儲位置，該數(shù)據(jù)塊在該chunk中的偏移量同樣為1MB，則該數(shù)據(jù)塊的目的存儲地址為9MB的存儲位置。

也即，文件系統(tǒng)會獲取該數(shù)據(jù)塊的長度值、目的存儲地址以及文件標(biāo)識；基于TLV格式，將該長度值、目的存儲地址以及文件標(biāo)識寫入在目標(biāo)chunk中，完成該數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引在目標(biāo)chunk中的寫入過程。

805、根據(jù)該數(shù)據(jù)塊所屬文件的文件標(biāo)識，查找該數(shù)據(jù)塊所屬文件的元數(shù)據(jù)信息，將該元數(shù)據(jù)信息中包含的該數(shù)據(jù)塊的原位置信息更新為該數(shù)據(jù)塊在該目標(biāo)chunk中存儲時的目的位置信息。

在本發(fā)明實施例中，會使用圖2所示的元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)來保存文件的元數(shù)據(jù)信息。元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)中以元數(shù)據(jù)節(jié)點形式記錄了本地存儲的全部文件的元數(shù)據(jù)信息。其中，本地存儲的一個文件可能包括多個數(shù)據(jù)塊，而各個數(shù)據(jù)塊可能存儲在不同的chunk中。一個文件的元數(shù)據(jù)節(jié)點中會存儲該文件的元數(shù)據(jù)信息，其中元數(shù)據(jù)信息中至少包括該文件的文件標(biāo)識和該文件包含的每一個數(shù)據(jù)塊的位置信息。由于在將數(shù)據(jù)塊進(jìn)行遷移之后，元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)中存儲的還是該數(shù)據(jù)塊遷移前的位置信息，因此需要對該數(shù)據(jù)塊的位置信息進(jìn)行更新，為此需先根據(jù)該數(shù)據(jù)塊所屬文件的文件標(biāo)識，在元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)中鎖定存儲該文件的元數(shù)據(jù)信息的元數(shù)據(jù)節(jié)點，之后將該數(shù)據(jù)塊在遷移前的原位置信息更新為該數(shù)據(jù)塊在目標(biāo)chunk中存儲時的目的位置信息。由于本發(fā)明實施例是采取數(shù)據(jù)塊的存儲地址和數(shù)據(jù)塊的長度值方式來標(biāo)識位置信息，而在遷移前后數(shù)據(jù)塊的長度值是不會改變的，因此實質(zhì)上是對存儲地址進(jìn)行更新，也即將數(shù)據(jù)塊遷移前的原存儲地址更新為遷移后的目的存儲地址。

對于一個chunk來說，可以重復(fù)執(zhí)行上述步驟802至步驟805，直至該chunk中的全部有效數(shù)據(jù)塊均寫入新的chunk為止。需要說明的是，在將一個chunk中每一個有效數(shù)據(jù)塊均寫入分配的對應(yīng)目標(biāo)chunk后，分別將該chunk的位圖文件中每一個數(shù)值位賦值為0，表明該chunk當(dāng)前為一個空閑chunk。

本發(fā)明實施例提供的方法，在向chunk寫入數(shù)據(jù)時，同時會寫入數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引，這樣在進(jìn)行磁盤碎片整理時，若一個chunk的有效數(shù)據(jù)占用率小于預(yù)設(shè)門限，則在對該chunk中存儲的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行整理時，基于寫入的元數(shù)據(jù)索引可快速將數(shù)據(jù)塊遷移至目標(biāo)chunk和迅速鎖定數(shù)據(jù)塊所屬文件對應(yīng)的元數(shù)據(jù)信息，這樣根據(jù)寫入在chunk中的元數(shù)據(jù)索引作為關(guān)鍵字，可直接在存儲的海量元數(shù)據(jù)信息中快速查詢到這個數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而將該元數(shù)據(jù)信息中該數(shù)據(jù)塊的位置信息進(jìn)行更新，實現(xiàn)了無需遍歷整個元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)便可對元數(shù)據(jù)信息中數(shù)據(jù)塊的位置信息進(jìn)行修改的目的，上述磁盤碎片整理方式操作方便，大大節(jié)約了時間，提升了整理效率。

參見圖9，本發(fā)明實施例提供了一種碎片整理裝置，該裝置包括：

第一獲取模塊901，用于獲取存儲器中chunk的有效數(shù)據(jù)占用率，所述chunk中存儲有數(shù)據(jù)塊及所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引；

第二獲取模塊902，用于若所述chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限，則獲取所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引，其中，所述元數(shù)據(jù)索引中，包括所述數(shù)據(jù)塊所屬文件的FID和所述數(shù)據(jù)塊的原位置信息；

分配模塊903，用于在根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊的原位置信息確定所述數(shù)據(jù)塊為有效數(shù)據(jù)塊后，將所述數(shù)據(jù)塊作為待遷移的數(shù)據(jù)塊，為所述數(shù)據(jù)塊分配目標(biāo)chunk，將所述數(shù)據(jù)塊遷移至所述目標(biāo)chunk；

查找模塊904，用于根據(jù)所述FID，查找所述數(shù)據(jù)塊所屬文件的元數(shù)據(jù)信息；

更新模塊905，用于將所述元數(shù)據(jù)信息中包含的所述數(shù)據(jù)塊遷移前的所述原位置信息更新為所述數(shù)據(jù)塊遷移后的目的位置信息。

在另一個實施例中，該裝置還包括：

寫入模塊906，用于基于類型長度值TLV格式，在所述目標(biāo)chunk中寫入所述目的位置信息以及所述FID，得到所述數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引，其中，所述目的位置信息包括所述數(shù)據(jù)塊的長度值、以及所述數(shù)據(jù)塊遷移后的目的存儲地址。

在另一個實施例中，該裝置還包括：

設(shè)置模塊907，用于為所述chunk設(shè)置一個位圖文件，所述位圖文件中的每一個數(shù)值位用于標(biāo)識所述chunk中對應(yīng)空間的被占用情況；

其中，當(dāng)所述位圖文件中一個數(shù)值位的取值為第一常數(shù)時，表征所述數(shù)值位指示的空間已被有效數(shù)據(jù)占用；當(dāng)所述位圖文件中一個數(shù)值位的取值為第二常數(shù)時，表征所述數(shù)值位指示的空間未被有效數(shù)據(jù)占用。

在另一個實施例中，所述第一獲取模塊901，用于統(tǒng)計所述位圖文件中取值為所述第一常數(shù)的數(shù)值位個數(shù)；獲取所述位圖文件中數(shù)值位總個數(shù)；計算所述取值為所述第一常數(shù)的數(shù)值位個數(shù)與所述數(shù)值位總個數(shù)之間的比值，得到所述chunk的有效數(shù)據(jù)占用率。

在另一個實施例中，所述原位置信息中包括所述數(shù)據(jù)塊遷移前的原存儲地址和所述數(shù)據(jù)塊的長度值，該裝置還包括：

確定模塊908，用于根據(jù)所述原存儲地址和所述長度值，在所述chunk的位圖文件中確定所述數(shù)據(jù)塊占用空間對應(yīng)的至少一個數(shù)值位；若所述至少一個數(shù)值位中每一個數(shù)值位的取值均為所述第一常數(shù)，則確定所述數(shù)據(jù)塊為有效數(shù)據(jù)塊。

在另一個實施例中，該裝置還包括：

賦值模塊909，用于若所述chunk的有效數(shù)據(jù)占用率低于預(yù)設(shè)門限，則在將所述chunk中每一個有效數(shù)據(jù)塊均寫入分配的對應(yīng)目標(biāo)chunk后，分別將所述chunk的位圖文件中每一個數(shù)值位賦值為所述第二常數(shù)。

在另一個實施例中，所述查找模塊904，用于在元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)中查找存儲有所述FID的元數(shù)據(jù)節(jié)點，所述元數(shù)據(jù)節(jié)點中存儲了所述數(shù)據(jù)塊所屬文件的元數(shù)據(jù)信息，所述元數(shù)據(jù)信息中至少包括所述文件的FID和所述文件包含的每一個數(shù)據(jù)塊的位置信息；

其中，所述元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)中以元數(shù)據(jù)節(jié)點形式記錄了本地存儲的全部文件的元數(shù)據(jù)信息。

本發(fā)明實施例提供的裝置，在向chunk寫入數(shù)據(jù)時，同時會寫入數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)索引，這樣在進(jìn)行磁盤碎片整理時，若一個chunk的有效數(shù)據(jù)占用率小于預(yù)設(shè)門限，則在對該chunk中存儲的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行整理時，基于寫入的元數(shù)據(jù)索引可快速將數(shù)據(jù)塊遷移至目標(biāo)chunk和迅速鎖定數(shù)據(jù)塊所屬文件對應(yīng)的元數(shù)據(jù)信息，這樣根據(jù)寫入在chunk中的元數(shù)據(jù)索引作為關(guān)鍵字，可直接在存儲的海量元數(shù)據(jù)信息中快速查詢到這個數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而將該元數(shù)據(jù)信息中該數(shù)據(jù)塊的位置信息進(jìn)行更新，實現(xiàn)了無需遍歷整個元數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)便可對元數(shù)據(jù)信息中數(shù)據(jù)塊的位置信息進(jìn)行修改的目的，上述磁盤碎片整理方式操作方便，大大節(jié)約了時間，提升了整理效率。

需要說明的是：上述實施例提供的碎片整理裝置在進(jìn)行碎片整理時，僅以上述各功能模塊的劃分進(jìn)行舉例說明，實際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實施例提供的碎片整理裝置與碎片整理方法實施例屬于同一構(gòu)思，其具體實現(xiàn)過程詳見方法實施例，這里不再贅述。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。