[发明专利]保护被高速缓存盘的数据完整性的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是于2012年8月27日提交的题目为“在外部操作环境中用于保护存储设备数据完整性的方法”的美国专利申请第13/595,986号的部分继续申请，通过参照将其合并于此。

技术领域

本发明一般涉及数据完整性，更具体地说，涉及在替换操作系统环境中保护基于GUID分区表的存储设备的数据完整性。

背景技术

在存储环境中已经长期使用高速缓存以增强诸如盘驱动器的更慢存储设备的性能。在高速缓存中，更小并且更快的存储介质被用于临时存储和检索频繁使用的数据，而更大并且通常更慢的大容量存储介质被用于数据的长期存储。一种高速缓存方法是回写（write-back）高速缓存，其中，被写入盘的数据首先被存储到高速缓存器中，并且之后通常当在高速缓存器中的数据量达到一定阈值或者当时间允许时，被写入大容量存储设备中。

图1是示出具有回写高速缓存能力的示例现有技术计算机系统100的框图。示例现有技术计算机系统100包括与系统存储器104通信的中央处理单元（CPU）102、高速缓存器106、以及目标存储设备108。此外，加载到系统存储器104的是其功能为促进在计算机系统100上的回写高速缓存功能性的高速缓存软件110。

如前所提及的，高速缓存器106通常包含比被用于目标存储设备108更小、更快的访问存储。因为高速缓存器106的提高的速度，所以针对高速缓存器106的读和写比使用目标存储设备108所能够得更快地被处理。通过之前将所有的写请求发送给回写高速缓存器106、之后将所述数据转移到目标存储设备108，回写高速缓存利用了这些差异。

例如，当CPU102处理用于将数据写入目标存储设备108的写请求时，高速缓存软件110解释所述写请求并且作为替代将数据写入高速缓存器106。这个数据通常被称为“脏”数据，因为它还没有被写入目标存储设备108，并且稍后当所述数据被写入目标存储设备108时，之后它成为“干净”数据。高速缓存软件110向用户提供目标存储设备108的完全视图。也就是说，当CPU102处理针对相同数据的读请求时，高速缓存软件110再次解释所述读请求，并且确定所述数据是否被存储在高速缓存存储器中。当数据被存储在高速缓存存储器中时，CPU102从高速缓存器106中读取数据，否则，CPU102从目标存储设备108中读取数据。

正如能够被领会的，在数据能够被存储在高速缓存器106中并且还没有在目标存储设备108上被更新的任何时间点，并且因此，目标存储设备108不会具有那时用户相信被存储在那里的完整和一致的拷贝。结果，如果用户决定将目标存储设备108移动到其中不存在高速缓存软件110的另一操作系统（OS）环境时，则在目标存储设备108上的数据可能被破坏并且变得无用。

例如，当文件被部分存储在目标存储设备108上并且被部分存储在高速缓存器106中时，高速缓存软件110提供文件的完整视图，并且用户将所述文件看做正在被完整地存储在目标设备108上。然而，如果用户将目标存储设备108移动到其中不存在高速缓存软件110的另一OS环境时，目标存储设备108上的文件将不完整。然而，用户不知道文件是否是完整的，并且可能尝试修改文件。当目标存储设备108之后被返回到原始OS环境时，出现数据完整性问题。

传统上，通过让用户在将目标存储设备108移动到另一OS环境之前禁用高速缓存软件110来解决这个数据完整性问题。当高速缓存软件110被禁用时，它从高速缓存器106中清空所有的脏数据，以确保目标存储设备108上的数据是完整和干净的。现在，当目标存储设备108被转到另一OS环境时，将不会出现作为高速缓存结果的数据毁坏。

不幸地是，用户并不总是记得在去除目标存储设备108并且将其移动到另一OS环境之前禁用高速缓存软件110。结果，尽管高速缓存软件110具有高速缓存清空能力，但是健忘的用户仍然能够破坏目标存储设备108上的数据，因为他们在移动目标存储设备108之前忘记禁用高速缓存软件110。

鉴于前述，需要在替换OS环境中用于保护存储设备的数据完整性的系统和方法。理想地，即使当用户在将被高速缓存的存储设备移动到替换OS环境之前忘记禁用高速缓存软件时，所述系统和方法也应当提供一些保护。

发明内容