[发明专利]文件系统中的冲刷

说明书

在此所描述的主题涉及具有用于电子设备的自适应冲刷的文件系统。该文件系统更长地保持存储器中的数据并且其用于将存储器中写高速缓存冲刷到存储装置的策略是应用可知的且自适应的。更特别地，可以根据应用的访问特性来确定高速缓存数据的什么部分准备冲刷。另外，至少部分地基于与电子设备的应用或与电子设备的用户输入交互，可以灵活地选择何时进行冲刷。进一步地，可以采用用于调度准备被冲刷的数据单元的多优先级调度机制，其确保应用间的公平性并且进一步提高冲刷性能。

背景技术

在计算系统中，文件系统用于控制数据如何被存储和被取回。文件系统管理存储介质中的用户数据。存在许多不同种类的文件系统(例如，磁盘文件系统、网络文件系统和专用文件系统)。每个文件系统可以具有不同的结构和逻辑、速度性质、灵活性、安全性、大小等。文件系统涉及各个方面(包括例如空间管理、维护完整性)。

大部分文件系统被设计用于个人计算机(PC)类系统。通常，存在针对PC类系统的两个主要文件系统要求：可靠性和读/写吞吐量。可靠性以保证的一致性和耐用来性保持数据安全。可靠性特别地涉及在不期望的系统崩溃(例如，电源故障)的情况下的数据损耗。读/写吞吐量涉及用户应用的输入/输出(I/O)响应。

发明内容

然而，非PC设备(包括但不限于便携式或移动设备(诸如智能电话、平板计算机、便携式数字助理(PDA)等))和一些小型固定设备的当前用户经历由数据存储装置和底层传统文件系统引起的应用和高能损耗的非响应性。这样的非PC设备显著地呈现由于某些基本上不同的限制和使用场景的文件系统的不同的挑战。在一个方面中，这些设备通常具有由于电池供电的有限能量并且因此能量消耗应当是尽可能低的。在另一方面中，高响应应用交互的用户体验最大程度上驱动移动生态系统中的应用的成功。因此，适于这样的设备的文件系统的能量高效并且高响应可以是期望的。

在此所描述的主题的实施例通常涉及具有自适应地存储到、写到或冲刷(flush)到针对电子设备的存储装置的能力的文件系统。通常地，要被写入的数据将被存储在存储器内的缓冲区中，而不是直接被写到持久存储。冲刷操作包括通过将当前驻留在缓冲区中的数据写或存储到持久存储装置并且清理与写数据相关联的缓冲区来冲刷缓冲区。为了实现能量效率或高响应，可以采取以下方式：减少要被冲刷到持久存储装置的数据量，这是因为要被冲刷的数据量是确定写能量效率的主导因素；和/或减少存储I/O完成上的应用等待时间，换句话说，应用的用户必须等待直到应用变为响应的时间量。为了实现那个目的，可以采用设备随机存取存储器(RAM)上的大规模和长实况高速缓存，以便减少需要被冲刷到持久存储装置的数据量并且减少存储I/O完成的应用等待时间。

将存储器内写高速缓存冲刷到存储装置的文件系统的策略可以是应用可知的和/或自适应的。策略可以至少部分地基于以下各项中的一项或多项：应用的访问特性、与电子设备的用户交互的状态、和电子设备的状态。更特别地，可以根据应用的访问特性确定准备冲刷的高速缓存的写请求序列的块。另外，可以灵活地选择冲刷定时，使得冲刷不影响设备能量消耗和应用响应。例如，当电子设备空闲时的状态可以是执行冲刷的适当的时间，这是因为其可以导致对应用响应的较少的影响。

应注意到，提供该概述以简化形式引入概念的选择。下面在详细描述中进一步描述了概念。该概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，其也不旨在被用于限制所要求保护的主题的范围。

优点可以从当结合附图取得时的以下详细描述变得明显。

附图说明

本公开以示例而非以限制的方式图示在附图中，其中相同参考数字指示相同元件，并且其中：

图1图示了在其中可以实现在此所描述的主题的实施例的计算环境的块图；

图2图示了示出用于实现文件系统中的冲刷的示例部件的示意性块图；

图3图示了示出能量改进潜在性比如何随着数据陈旧度增加而变化的若干应用的能量改进潜在性曲线；