[发明专利]一种基于混合页面的磁盘缓存去重方法

权利要求书

1.一种基于混合页面的磁盘缓存去重方法，其特征在于，所述的磁盘缓存去重方法包括以下步骤：

S1、磁盘在进行数据的读写时，巨页产生器从应用程序中读入初始页面地址，将连续的基页进行合并，生成相应巨页；所述的应用程序中读入的初始页面地址是固定的，应用程序开始工作时，巨页产生的步骤如下：

S11、巨页产生器从应用程序中读入初始页面地址；

S12、检测初始页面地址是否连续，若存在固定数量的连续初始页，则将其合并为巨页；

S13、对合并的巨页相应字段进行填充，保证巨页字段的完整性；

S2、页面监视器对磁盘缓存中基页和巨页的访问频率进行实时监测，若巨页的访问频率较低，则将巨页拆分为若干个连续的基页，若基页的访问频率变高，则又将连续基页重构为巨页；过程如下：

S21、对基页和巨页的访问频率进行实时检测；

S22、当所检测的页为巨页，并且该页的访问频率较低时，则将该巨页拆分为若干个连续的基页，并对每个拆分后基页的各个字段进行相应内容的填充，而当该页的访问频率较高时，则保留不进行操作；

S23、当所检测的页为拆分后的基页，并且该页的访问频率由低变高时，则又将拆分后的连续基页进行重构操作，合并为巨页；

S3、将调整后的基页和巨页分别进行去重操作，采用固定分块的重复数据删除方法，利用MD5算法对数据块进行指纹计算，识别出重复的数据块，在缓存中只保留唯一的数据块。

2.根据权利要求1所述的一种基于混合页面的磁盘缓存去重方法，其特征在于，所述的步骤S3中基页和巨页的去重操作过程如下：

S31、采用固定分块的重复数据删除方法，利用MD5算法对数据块进行指纹计算，相应指纹对应于页面的hash值；

S32、对基页和巨页中的重复数据块进行指纹比对，若两个数据块的指纹完全相同，则认为这两个数据块完全一致，为重复的数据块，否则为唯一数据块；

S33、当识别到重复数据块后，指纹索引计数器开始累加，以统计相同数据块出现的次数，对于多次出现的相同数据块，将其指向数据缓存链表中相应的唯一数据块；当检测的数据块为唯一数据块时，将其添加到数据缓存链表，并对其相应的元数据缓存链表进行添加。

3.根据权利要求2所述的一种基于混合页面的磁盘缓存去重方法，其特征在于，所述的数据缓存链表用以保存去重后的唯一数据块，所述的元数据缓存则用以保存页的访问顺序。

4.根据权利要求1所述的一种基于混合页面的磁盘缓存去重方法，其特征在于，所述的巨页由连续的基页组成，并且内部对每个基页都进行编号，基页地址在转换过程中并未变化，对于组成巨页的每个基页，可通过编号计算出页内偏移量，然后利用巨页起始地址得到巨页内部每个基页的地址。

5.根据权利要求1所述的一种基于混合页面的磁盘缓存去重方法，其特征在于，在基页与巨页之间进行动态转换，基页大小由操作系统所决定，巨页大小需要根据实际的应用负载进行调整，而巨页、基页之间的转换需要实时地监测页面的访问频率。