[发明专利]快速开启由路径名识别的磁盘文件的方法

说明书

本发明涉及有关数据处理的领域，尤其是涉及一种快速打开由路径名识别的磁盘文件的方法。

本发明旨在对众所周知并已商业化的这类系统进行改进，例如IBM个人计算机，在这类系统中，硬件是在磁盘操作系统（DOS）的管理下操作的，并且磁盘文件采用树型结构目录和路径名存贮在硬磁盘中，信息按照柱面和扇区的预定格式存贮在磁盘上，每个扇区包含预定的字节数。为了访问所期望的扇区，磁头必须首先移至包含该扇区的柱面上，转动磁盘，使之经过磁头，直到磁头到达所需的扇区，才能读出该扇区的内容并将它放在缓冲区中。检查为访问磁盘上的数据所需的总时间可以看出，主要延时发生在磁头实际移动的过程中，在某一应用需要运行大量实际I/D设备的情况下，希望尽可能地减少磁头移动的次数。

文件按一簇或多簇扇区存贮在磁盘上，每个簇包含预定的扇区数。每个簇有一个唯一不同的起始地址。磁盘上文件的位置是借助于文件分配表（FAT）记录的，文件分配表本身存贮在该磁盘上。FAT的每个位置与不同的簇相关并且包含一个登记项，该登记项用来指示不存在其它簇与某一文件相关或指向该文件的下一个簇号。短的文件包含在一个簇中。长文件则包含在若干链接在一起的簇中。

文件通过使用树型结构目录来确定位置。每个磁盘包含一个根目录，若干子目录和大量文件。一个给定文件可以位于经过根目录和若干子目录的路径的尾部。每个目录包含一个用于附加目录和文件的登记项。一个特定文件可以通过定义驱动器、路径和文件名来识别。例如：C：/DIR1/DIR2/FILE1识别列目录DIR2中的文件名FILE1，DIR2是DIR1的子目录，并列在其中，而DIR1又是驱动器C的根目录的一个子目录，也列在其中。

当打开一个文件时，必须访问驱动器并搜寻这个路径上指定的所有目录，确定包含该文件名登记项的目录。再在这个目录里，搜寻所有的登记项和文件名直到找到所需要的文件为止。如果某个文件以前没有打开过，则没有登记项，因此在使用该文件前，必须设置登记项。如果该文件以前打开过，则含有该文件名的目录中的登记项又包含着一个登记项，该登记项是指向FAT（对应着该文件起始位置的簇）的索引。在这种打开过程中，为访问根目录、每个子目录和搜寻一长例文件名，必须进行物理的I/O操作。在某些应用中，在运行给定程序的过程中，相同的文件多次打开，并且每次打开文件都包括大量的物理I/O操作，因此要损失相当多的时间。本发明旨在改进现有开启文件的方法，即提供一种快速打开文件的方法并减少与开启文件过程相关的物理I/O操作的次数。

本发明的目的之一是提供一种在某文件最初已被至少打开一次之后，快速打开该文件的方法。

其另一目的是提供一种在高性能个人计算机系统中快速打开文件的方法，其具体作法是减少与开启文件过程有关的物理I/O操作的次数。

其目的之三是通过下述方法减少打开文件所需的时间，即，一旦该文件以前已经打开过，则去掉按通常方式为确定目录中的文件登记项而搜寻整个磁盘驱动器的目录以及不同文件名的过程，从而减少打开文件的时间。

本发明的目的之四是提供快速再次打开那些近期已访问过的文件以及快速再次打开那些频繁开、闭的嵌套文件的方法。

简言之，做到这一点的方法是在主存贮器的高速缓冲存储区中建立并保持文件使用的历史。每当访问这一个目录或文件时，先检查其历史，如果打开文件所需的信息在高速缓冲存贮区中，则可直接使用，无需对可能涉及物理I/O操作的任一目录或文件名进行树型搜索。通过保持主存贮器的高速缓冲存储区中的内容，这类信息就可以按主存贮器的高速度进行访问，而不涉及与磁盘的物理I/O操作有关的较低速度。

具体的说，本发明旨在提供一种操作一个至少具有一个磁盘驱动器的数据处理系统的方法，该磁盘驱动器包含一存储有树型结构目录和文件的磁盘，各文件由路径和由文件名识别，所述路径包括许多目录，其中包含有一个具有一登记项的目录，登记项中包含所述文件名和指示该文件存储在所述磁盘上何处的信息。

①提供一用于存储信息的高速缓冲存储区，所述高速缓冲存储区中的所述信息可以以一种比存储在所述磁盘中的信息所能存取的速度快的速度存取;

②响应打开给定文件的第一个请求，搜寻所述存储在所述磁盘中的许多目录，以便从中读出所述给定文件的文件名和指示所述给定文件位于所述磁盘上何处的信息;