[发明专利]一种块设备的io优化方法有效

专利信息
申请号: 201710897104.0 申请日: 2017-09-28
公开(公告)号: CN107506156B 公开(公告)日: 2020-05-12
发明(设计)人: 褚一帆;陈涛 申请(专利权)人: 焦点科技股份有限公司
主分类号: G06F3/06 分类号: G06F3/06
代理公司: 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 代理人: 陈建和
地址: 210003 江苏省南京市高新*** 国省代码: 江苏;32
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摘要: 一种块设备的io优化方法,通过预读取的方式,应用程序在内存中设置缓冲区,并将一个文件对应存储在物理块设备中的内容读入缓冲区中,每一个文件内容在物理块设备中以块为单位存储,每一个物理块设备中的内容块按顺序递增排列;当应用程序有读取物理块设备中内容的需求时,直接先从缓冲区内找到对应的内容块读取;如果缓冲区中没有相应的内容块,则执行从物理块设备读取这些内容块进缓冲区后,再从缓冲区中读取。
搜索关键词: 一种 设备 io 优化 方法
【主权项】:
一种块设备的io优化方法,其特征在于,通过预读取的方式,应用程序在内存中设置缓冲区,并将一个文件对应存储在物理块设备中的内容读入缓冲区中,每一个文件内容在物理块设备中以块为单位存储,每一个物理块设备中的内容块按顺序递增排列;当应用程序有读取物理块设备中内容的需求时,直接先从缓冲区内找到对应的内容块读取;如果缓冲区中没有相应的内容块,则执行从物理块设备读取这些内容块进缓冲区后,再从缓冲区中读取,具体步骤包括:步骤1:建立文件内容和物理磁盘块的映射关系;具体是:通过数据库的数据字典查出一个文件的所有内容块存储在物理磁盘中的位置坐标,包括文件号、磁盘号、磁盘块号;基于位置坐标,通过设定映射函数,形成一个文件的内容块和物理磁盘块之间的映射关系,保证能准确定位关于一个文件的某一个内容块在物理磁盘中的偏移位置;步骤2:针对需要直接从物理磁盘中读写的文件,根据步骤1建立的映射关系,找到该文件内容存储的磁盘及磁盘内的位置,确定该文件内容对应的各个磁盘块的块号;步骤3:根据计算机实际内存大小和文件数据占用空间的大小,在计算机内存中开辟足够的空间作为内存缓冲区,用去存放从物理磁盘块中读取的文件内容数据;步骤4:当某一个应用程序在运行过程中,有读取物理块设备中内容的需求时,即从物理磁盘中读取某一个文件,根据步骤1建立的映射关系,找到该文件内容对应的所有磁盘块的块号;按照已查找到的磁盘块号,检查内存缓冲区中是否存在文件对应的磁盘块块号;如果存在,转步骤5;如果不存在,转步骤6;步骤5:应用程序直接从内存内的缓冲区中读取文件对应的第一个磁盘块数据并按照磁盘块的块号排序,依次读取下一个磁盘块,直至读取完文件对应的所有磁盘块;步骤6:在保证内存缓冲区空间充足的情况下,执行对磁盘块数据的读取,具体为:针对步骤4中内存缓存区没有找到的磁盘块块号,根据内存缓冲区当前剩余的空间大小,从该磁盘块所在的物理磁盘中读取适宜数量的磁盘块数据,放入内存缓冲区中,然后再从缓冲区读取,读取成功后继续在缓冲区中读取下一个读取的缓存块号,直至成功读取完文件对应的所有磁盘块;当缓冲区空间不足的情况下,首先清除当前缓冲区中读取频率过低的磁盘块数据,然后再执行从物理磁盘中读取磁盘块。
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