BR112016024412B1 - Método de gerenciamento de arquivos e sistema de arquivos - Google Patents

Abstract

MÉTODO DE GERENCIAMENTO DE ARQUIVOS, SISTEMA DE ARQUIVOS E PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR. Um método de gerenciamento de arquivos, um sistema de arquivos e um produto de programa de computador são aplicados ao campo de tecnologias de processamento de dados. O sistema de arquivos monitora informação de acesso IO para operar um arquivo, então determina um modo de acesso IO do arquivo, determina uma diretriz de gerenciamento de arquivo correspondente de acordo com modo de acesso IO, e finalmente, quando a diretriz de gerenciamento de arquivo obtida está inconsistente com um modo de gerenciamento corrente do arquivo, ajusta, de acordo com a diretriz de gerenciamento de arquivo determinada, o modo de gerenciamento corrente do arquivo, por exemplo, uma mídia de armazenamento e uma granularidade de gerenciamento de arquivo, a fim de ajustar dinamicamente a mídia de armazenamento e a granularidade de gerenciamento de arquivo do arquivo de acordo com o modo de acesso IO do arquivo.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção diz respeito ao campo de tecnologias de processamento de dados, e em particular a um método de gerenciamento de arquivos, um sistema de arquivos e um produto de programa de computador.

ANTECEDENTES

[002] Com a aplicação de uma NAND Flash (FLASH) e o surgimento de uma nova mídia de armazenamento, tal como uma memória de mudança de fase (Memória de Mudança de Fase, PCM), mídias diferentes têm características de leitura e gravação diferentes. Isto exige um sistema de arquivos para usar métodos de gerenciamento de granularidades diferentes para gerenciar arquivos armazenados em mídias de armazenamento, a fim de melhorar desempenho. Por exemplo, se uma granularidade grosseira for usada para gerenciamento, uma sobrecarga de armazenamento de metadados e um tempo de atraso de procurar por um índice de metadados podem ser reduzidos; se uma granularidade fina for usada para gerenciamento, acesso válido a dados pode ser assegurado, largura de banda não é desperdiçada e migração de dados é reduzida.

[003] Na técnica anterior, um sistema de arquivos identifica um tipo de arquivo de acordo com um nome de arquivo ou informação embutida em um arquivo, e aloca uma mídia de armazenamento de uma granularidade diferente para o arquivo. Após o tipo de arquivo ser determinado, um modo de gerenciamento do arquivo também é determinado, o qual é relativamente fixo.

SUMÁRIO

[004] Modalidades da presente invenção fornecem um método de gerenciamento de arquivos, um sistema de arquivos e um produto de programa de computador, o qual implementa ajuste dinâmico de um modo de gerenciamento corrente de um arquivo de acordo com um modo de acesso IO do arquivo.

[005] Um primeiro aspecto das modalidades da presente invenção fornece um método de gerenciamento de arquivos, incluindo: obter informação de acesso de entrada/saída (IO) para operar um arquivo; determinar um modo de acesso IO correspondendo à informação de acesso IO; casar o modo de acesso IO determinado com uma biblioteca de casamento de modo predefinido para obter uma diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado, onde a diretriz de gerenciamento de arquivo inclui pelo menos uma peça da seguinte informação: uma granularidade de gerenciamento de arquivo e um tipo de mídia de armazenamento de arquivo, onde a biblioteca de casamento de modo inclui uma correspondência entre o modo de acesso IO e a diretriz de gerenciamento de arquivo; e ajustar um modo de gerenciamento corrente do arquivo quando o modo de gerenciamento corrente do arquivo está inconsistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado, de maneira que o modo de gerenciamento corrente ajustado fique consistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado.

[006] Em um primeiro modo de implementação possível do primeiro aspecto das modalidades da presente invenção, determinar um modo de acesso IO correspondendo à informação de acesso IO inclui um de: se uma proporção de operação de leitura do arquivo na informação de acesso IO for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de leitura; se uma proporção de operação de gravação do arquivo na informação de acesso IO for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de gravação; e se uma diferença entre uma proporção de operação de gravação e uma proporção de operação de leitura que são do arquivo na informação de acesso IO for menor que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação híbrida de leitura/gravação.

[007] Com referência para o primeiro aspecto ou para o primeiro modo de implementação possível do primeiro aspecto das modalidades da presente invenção, em um segundo modo de implementação possível do primeiro aspecto das modalidades da presente invenção, ajustar um modo de gerenciamento corrente do arquivo quando o modo de gerenciamento corrente do arquivo está inconsistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado inclui: se a granularidade de gerenciamento de arquivo incluída na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida for inconsistente com uma granularidade de gerenciamento de arquivo em um modo de gerenciamento corrente do arquivo, atualizar uma granularidade de gerenciamento do arquivo com a granularidade de gerenciamento de arquivo compreendida na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida; e atualizar metadados do arquivo, de maneira que os metadados atualizados incluam informação a respeito da granularidade de gerenciamento atualizada.

[008] Com referência para o primeiro aspecto ou para o primeiro modo de implementação possível do primeiro aspecto das modalidades da presente invenção, em um terceiro modo de implementação possível do primeiro aspecto das modalidades da presente invenção, ajustar um modo de gerenciamento corrente do arquivo quando o modo de gerenciamento corrente do arquivo está inconsistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado inclui: se o tipo de mídia de armazenamento de arquivo incluído na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida for inconsistente com uma mídia de armazenamento no modo de gerenciamento corrente do arquivo, requerer, para uma mídia de armazenamento de destino, um bloco de armazenamento usado para armazenar o arquivo, onde a mídia de armazenamento de destino é uma mídia de armazenamento consistente com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo incluído na diretriz de gerenciamento de arquivo; migrar o arquivo de uma mídia de armazenamento de origem para o bloco de armazenamento requerido, onde uma mídia de armazenamento na qual o arquivo está localizado correntemente é a mídia de armazenamento de origem; e criar novos metadados, de maneira que os novos metadados incluam informação de armazenamento do arquivo migrado.

[009] Com referência para o terceiro modo de implementação possível do primeiro aspecto das modalidades da presente invenção, em um quarto modo de implementação possível do primeiro aspecto das modalidades da presente invenção, o método inclui adicionalmente: quando o arquivo solicitado para ser operado é operado de acordo com uma solicitação de acesso IO para operar o arquivo, se uma primeira parte de arquivo no arquivo solicitado para ser operado não estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, e uma segunda parte de arquivo estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, de acordo com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo na diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO, operar a primeira parte de arquivo na mídia de armazenamento de destino após a migração, e operar a segunda parte de arquivo na mídia de armazenamento de origem.

[010] Um segundo aspecto das modalidades da presente invenção fornece um sistema de arquivos, incluindo: uma unidade de aquisição de informação, configurada para obter informação de acesso de entrada/saída (IO) para operar um arquivo; uma unidade de determinação de modo de acesso, configurada para determinar um modo de acesso IO correspondendo à informação de acesso IO obtida pela unidade de aquisição de informação; uma unidade de obtenção de gerenciamento, configurada para casar o modo de acesso IO determinado pela unidade de determinação de modo de acesso com uma biblioteca de casamento de modo predefinido para obter uma diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado, onde a diretriz de gerenciamento de arquivo inclui pelo menos uma peça da seguinte informação: uma granularidade de gerenciamento de arquivo e um tipo de mídia de armazenamento de arquivo, onde a biblioteca de casamento de modo inclui uma correspondência entre o modo de acesso IO e a diretriz de gerenciamento de arquivo; e uma unidade de ajuste, configurada para ajustar um modo de gerenciamento corrente do arquivo quando o modo de gerenciamento corrente do arquivo está inconsistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo que corresponde ao modo de acesso IO e que é determinada pela unidade de obtenção de gerenciamento, de maneira que o modo de gerenciamento corrente ajustado fique consistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado.

[011] Em um primeiro modo de implementação possível do segundo aspecto das modalidades da presente invenção: a unidade de determinação de modo de acesso é configurada para executar um de: se uma proporção de operação de leitura do arquivo na informação de acesso IO obtida pela unidade de aquisição de informação for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de leitura; se uma proporção de operação de gravação do arquivo na informação de acesso IO obtida pela unidade de aquisição de informação for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de gravação; e se uma diferença entre uma proporção de operação de gravação e uma proporção de operação de leitura que são do arquivo na informação de acesso IO obtida pela unidade de aquisição de informação for menor que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação híbrida de leitura/gravação.

[012] Com referência para o segundo aspecto ou para o primeiro modo de implementação possível do segundo aspecto das modalidades da presente invenção, em um segundo modo de implementação possível do segundo aspecto das modalidades da presente invenção, a unidade de ajuste inclui: uma unidade de atualização, configurada para: se a granularidade de gerenciamento de arquivo incluída na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida for inconsistente com uma granularidade de gerenciamento de arquivo no modo de gerenciamento corrente do arquivo, atualizar uma granularidade de gerenciamento do arquivo com a granularidade de gerenciamento de arquivo compreendida na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida; e atualizar metadados do arquivo, de maneira que os metadados atualizados incluam informação a respeito da granularidade de gerenciamento atualizada.

[013] Com referência para o segundo aspecto ou para o primeiro modo de implementação possível do segundo aspecto das modalidades da presente invenção, em um terceiro modo de implementação possível do segundo aspecto das modalidades da presente invenção, a unidade de ajuste inclui: uma unidade de migração, configurada para: se o tipo de mídia de armazenamento de arquivo incluído na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida for inconsistente com uma mídia de armazenamento no modo de gerenciamento corrente do arquivo, requerer, para uma mídia de armazenamento de destino, um bloco de armazenamento usado para armazenar o arquivo, e migrar o arquivo de uma mídia de armazenamento de origem para o bloco de armazenamento requerido, onde uma mídia de armazenamento na qual o arquivo está localizado correntemente é a mídia de armazenamento de origem, e a mídia de armazenamento de destino é uma mídia de armazenamento consistente com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo incluído na diretriz de gerenciamento de arquivo; e uma unidade de criação, configurada para criar novos metadados, de maneira que os novos metadados incluam informação de armazenamento do arquivo migrado pela unidade de migração.

[014] Com referência para o terceiro modo de implementação possível do segundo aspecto das modalidades da presente invenção, em um quarto modo de implementação possível do segundo aspecto das modalidades da presente invenção, o sistema inclui adicionalmente: uma unidade de operação de arquivo, configurada para: quando o arquivo solicitado para ser operado é operado de acordo com uma solicitação de acesso IO para operar o arquivo, se uma primeira parte de arquivo no arquivo solicitado para ser operado não estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, e uma segunda parte de arquivo estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, de acordo com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo na diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO, operar a primeira parte de arquivo na mídia de armazenamento de destino após a migração, e operar a segunda parte de arquivo na mídia de armazenamento de origem.

[015] Um terceiro aspecto das modalidades da presente invenção fornece um sistema de arquivos, incluindo: um processador e múltiplas memórias que são conectadas separadamente a um barramento, onde: o processador é configurado para: obter informação de acesso de entrada/saída (IO) para operar um arquivo; determinar um modo de acesso IO correspondendo à informação de acesso IO obtida; casar o modo de acesso IO determinado com uma biblioteca de casamento de modo predefinido para obter uma diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado, onde a diretriz de gerenciamento de arquivo inclui pelo menos uma peça da seguinte informação: uma granularidade de gerenciamento de arquivo e um tipo de mídia de armazenamento de arquivo, onde a biblioteca de casamento de modo inclui uma correspondência entre o modo de acesso IO e a diretriz de gerenciamento de arquivo; e ajustar um modo de gerenciamento corrente do arquivo quando o modo de gerenciamento corrente do arquivo está inconsistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado, de maneira que o modo de gerenciamento corrente ajustado fique consistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado; e a mídia de armazenamento de arquivos é a memória.

[016] Em um primeiro modo de implementação possível do terceiro aspecto das modalidades da presente invenção: o processador é configurado para executar um de: se uma proporção de operação de leitura do arquivo na informação de acesso IO obtida for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de leitura; se uma proporção de operação de gravação do arquivo na informação de acesso IO obtida for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de gravação; e se uma diferença entre uma proporção de operação de gravação e uma proporção de operação de leitura que são do arquivo na informação de acesso IO obtida for menor que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação híbrida de leitura/gravação.

[017] Com referência para o terceiro aspecto ou para o primeiro modo de implementação possível do terceiro aspecto das modalidades da presente invenção, em um segundo modo de implementação possível do terceiro aspecto das modalidades da presente invenção: o processador é configurado para: se a granularidade de gerenciamento de arquivo incluída na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida for inconsistente com uma granularidade de gerenciamento de arquivo no modo de gerenciamento corrente do arquivo armazenado na memória, atualizar uma granularidade de gerenciamento do arquivo na memória com a granularidade de gerenciamento de arquivo compreendida na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida; e atualizar metadados do arquivo, de maneira que os metadados atualizados incluam informação a respeito da granularidade de gerenciamento atualizada.

[018] Com referência para o terceiro aspecto ou para o primeiro modo de implementação possível do terceiro aspecto das modalidades da presente invenção, em um terceiro modo de implementação possível do terceiro aspecto das modalidades da presente invenção: o processador é configurado para: se o tipo de mídia de armazenamento de arquivo incluído na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida for inconsistente com uma mídia de armazenamento no modo de gerenciamento corrente do arquivo, requerer, para uma mídia de armazenamento de destino nas múltiplas memórias, um bloco de armazenamento usado para armazenar o arquivo, migrar o arquivo de uma mídia de armazenamento de origem nas múltiplas memórias para o bloco de armazenamento requerido, e criar novos metadados, de maneira que os novos metadados incluam informação de armazenamento do arquivo migrado; e uma mídia de armazenamento na qual o arquivo está localizado correntemente é a mídia de armazenamento de origem, e a mídia de armazenamento de destino é uma mídia de armazenamento consistente com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo incluído na diretriz de gerenciamento de arquivo.

[019] Com referência para o terceiro modo de implementação possível do terceiro aspecto das modalidades da presente invenção, em um quarto modo de implementação possível do terceiro aspecto das modalidades da presente invenção: o processador é configurado adicionalmente para: quando o arquivo solicitado para ser operado é operado de acordo com uma solicitação de acesso IO para operar o arquivo, se uma primeira parte de arquivo no arquivo solicitado para ser operado não estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, e uma segunda parte de arquivo estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, de acordo com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo na diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO, operar a primeira parte de arquivo na mídia de armazenamento de destino após a migração, e operar a segunda parte de arquivo na mídia de armazenamento de origem.

[020] Um quarto aspecto das modalidades da presente invenção fornece um produto de programa de computador, compreendendo uma mídia não transitória legível por computador armazenando instruções executáveis por computador que quando executadas por um processador instruem o processador para: obter informação de acesso de entrada/saída (IO) para operar um arquivo; determinar um modo de acesso IO correspondendo à informação de acesso IO; casar o modo de acesso IO com uma biblioteca de casamento de modo predefinido para obter uma diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO, em que a diretriz de gerenciamento de arquivo compreende uma granularidade de gerenciamento de arquivo, ou compreende um tipo de mídia de armazenamento de arquivo, ou compreende uma granularidade de gerenciamento de arquivo e um tipo de mídia de armazenamento de arquivo, em que a biblioteca de casamento de modo compreende uma correspondência entre o modo de acesso IO e a diretriz de gerenciamento de arquivo; e ajustar um modo de gerenciamento corrente do arquivo quando o modo de gerenciamento corrente do arquivo está inconsistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo que corresponde ao modo de acesso IO, de maneira que o modo de gerenciamento corrente ajustado fique consistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado.

[021] Em um primeiro modo de implementação possível do quarto aspecto das modalidades da presente invenção, as instruções instruem o processador para: se uma proporção de operação de leitura do arquivo na informação de acesso IO for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de leitura; se uma proporção de operação de gravação do arquivo na informação de acesso IO for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de gravação; ou se uma diferença entre uma proporção de operação de gravação e uma proporção de operação de leitura que são do arquivo e na informação de acesso IO for menor que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação híbrida de leitura/gravação.

[022] Com referência para o quarto aspecto ou para o primeiro modo de implementação possível do quarto aspecto das modalidades da presente invenção, em um segundo modo de implementação possível do quarto aspecto das modalidades da presente invenção, as instruções instruem o processador para: se a granularidade de gerenciamento de arquivo compreendida na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida estiver inconsistente com uma granularidade de gerenciamento de arquivo no modo de gerenciamento corrente do arquivo, atualizar uma granularidade de gerenciamento do arquivo com a granularidade de gerenciamento de arquivo compreendida na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida; e atualizar metadados do arquivo, de maneira que os metadados atualizados compreendam informação a respeito da granularidade de gerenciamento atualizada.

[023] Com referência para o quarto aspecto ou para o primeiro modo de implementação possível do quarto aspecto das modalidades da presente invenção, em um terceiro modo de implementação possível do quarto aspecto das modalidades da presente invenção, as instruções instruem o processador para: se o tipo de mídia de armazenamento de arquivo compreendido na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida estiver inconsistente com uma mídia de armazenamento no modo de gerenciamento corrente do arquivo, requerer, para uma mídia de armazenamento de destino, um bloco de armazenamento usado para armazenar o arquivo, e migrar o arquivo de uma mídia de armazenamento de origem para o bloco de armazenamento requerido, em que uma mídia de armazenamento na qual o arquivo está localizado correntemente é a mídia de armazenamento de origem, e a mídia de armazenamento de destino é uma mídia de armazenamento consistente com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo compreendido na diretriz de gerenciamento de arquivo; e criar novos metadados, de maneira que os novos metadados compreendam informação de armazenamento do arquivo migrado.

[024] Com referência para o terceiro modo de implementação possível do quarto aspecto das modalidades da presente invenção, em um quarto modo de implementação possível do quarto aspecto das modalidades da presente invenção, as instruções instruem o processador para: quando o arquivo solicitado para ser operado é operado de acordo com uma solicitação de acesso IO para operar o arquivo, se uma primeira parte de arquivo no arquivo solicitado para ser operado não estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, e uma segunda parte de arquivo estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, de acordo com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo na diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO, operar a primeira parte de arquivo na mídia de armazenamento de destino após a migração, e operar a segunda parte de arquivo na mídia de armazenamento de origem.

[025] Pode ser conhecido que, nas modalidades da presente invenção, um sistema de arquivos monitora informação de acesso IO para operar um arquivo (por exemplo, executar operações de leitura e gravação), determina um modo de acesso IO do arquivo, determina uma diretriz de gerenciamento de arquivo correspondente de acordo com o modo de acesso IO, e finalmente ajusta dinamicamente um modo de gerenciamento corrente do arquivo de acordo com a diretriz de gerenciamento de arquivo. Deste modo, durante gerenciamento de arquivos, diretrizes de gerenciamento de arquivo diferentes podem ser usadas correspondentemente de acordo com modos de acesso IO diferentes do arquivo, isto é, granularidades de gerenciamento de arquivo diferentes e/ou mídias de armazenamento de arquivos diferentes são usadas, de maneira que desempenho de acessar o arquivo pode ser ideal, e uma característica de uma mídia de armazenamento é reproduzida totalmente.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[026] Para descrever as soluções técnicas nas modalidades da presente invenção mais claramente, o exposto a seguir introduz resumidamente os desenhos anexos exigidos para descrever as modalidades. Evidentemente, os desenhos anexos na descrição a seguir mostram meramente algumas modalidades da presente invenção, e pessoas de conhecimento comum na técnica ainda podem derivar outros desenhos destes desenhos anexos.

[027] A figura 1 é um fluxograma de um método de gerenciamento de arquivos de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[028] A figura 2 é um fluxograma de um outro método de gerenciamento de arquivos de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[029] A figura 3 é um diagrama estrutural esquemático de um sistema de arquivos de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[030] A figura 4 é um diagrama esquemático de migração de arquivo de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[031] A figura 5 é um diagrama estrutural esquemático de um outro sistema de arquivos de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[032] A figura 6 é um diagrama estrutural esquemático de um outro sistema de arquivos de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[033] A figura 7 é um diagrama estrutural esquemático de um outro sistema de arquivos de acordo com uma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[034] O exposto a seguir descreve claramente e de forma completa as soluções técnicas nas modalidades da presente invenção com referência para os desenhos anexos nas modalidades da presente invenção. Evidentemente, as modalidades descritas são meramente algumas, mas não todas as modalidades da presente invenção. Todas as outras modalidades obtidas por pessoas de conhecimento comum na técnica com base nas modalidades da presente invenção deverão estar incluídas no escopo de proteção da presente invenção.

[035] No relatório descritivo, reivindicações e desenhos anexos da presente invenção, os termos “primeiro”, “segundo”, “terceiro”, “quarto” e assim por diante (se existentes) são pretendidos para distinguir entre objetos similares, mas não indicam necessariamente uma ordem ou sequência específica. Deve ser entendido que os dados denominados de tal modo são permutáveis em circunstâncias apropriadas de tal maneira que as modalidades da presente invenção descrita neste documento podem ser, por exemplo, implementadas em ordens a não ser a ordem ilustrada ou descrita neste documento. Além disso, os termos “incluem”, “contêm” e quaisquer outras variantes pretendem cobrir inclusão não exclusiva tal como, por exemplo, um processo, método, sistema, produto ou dispositivo que inclui uma lista das etapas ou unidades não está necessariamente limitado a essas etapas ou unidades, mas pode incluir outras etapas ou unidades não listadas expressamente ou inerentes a um processo, método, sistema, produto ou dispositivo como este.

[036] Uma modalidade da presente invenção fornece um método de gerenciamento de arquivos, o qual é aplicado principalmente a um sistema de arquivos. O sistema de arquivos pode ser transportado em qualquer dispositivo terminal ou dispositivo de rede, e pode incluir múltiplos tipos de mídias de armazenamento que são configuradas para armazenar vários arquivos. Um fluxograma do método nesta modalidade está mostrado na figura 1, incluindo: Etapa 101: Obter informação de acesso de entrada/saída (IN/OUT, IO) para operar um arquivo. Neste documento, por causa de dados do arquivo serem armazenados em uma mídia de armazenamento no sistema de arquivos, a informação de acesso IO neste documento se refere à informação a respeito de acesso ao arquivo na mídia de armazenamento pelo sistema de arquivos, e pode incluir: uma identidade de processo de acesso (PID), um nome de arquivo, um deslocamento de arquivo (deslocamento de arquivo), um tamanho de arquivo de cada solicitação de acesso IO, um tipo de operação de arquivo (por exemplo, leitura, gravação, ou consulta) correspondendo ao acesso IO, e uma etiqueta de tempo (tempo de início e fim) da solicitação de acesso IO. Etapa 102: determinar um modo de acesso IO correspondendo à informação de acesso IO obtida na etapa 101.

[037] Pode ser entendido que um procedimento de operar o arquivo, por exemplo, executar uma operação de leitura/gravação no arquivo, pode ser ativado em um processo de execução de um programa de aplicação no sistema de arquivos, e então um módulo executando o programa de aplicação envia a solicitação de acesso IO para o sistema de arquivos. A solicitação de acesso IO pode incluir: informação a respeito de um arquivo solicitado para ser operado (envolvendo a operação de leitura/gravação) e outras mais. Deste modo, o sistema de arquivos pode operar um arquivo correspondente.

[038] Após um arquivo ser primeiro gravado na mídia de armazenamento do sistema de arquivos, o arquivo pode ser operado repetidamente. O sistema de arquivos pode monitorar informação de acesso IO do arquivo, e intercepta a informação de acesso IO para operar o arquivo, por exemplo, informação tal como um tipo e tempos de acesso IO, acesso IO de uma operação de leitura sequencial/aleatória no arquivo ou acesso IO de uma operação de gravação sequencial/aleatória no arquivo, uma proporção de leitura/gravação, e uma granularidade do arquivo durante cada acesso. Um deslocamento de arquivo de uma operação pode ser incluído adicionalmente. Então, o sistema de arquivos determina o modo de acesso IO de acordo com a informação de acesso IO obtida, onde o modo de acesso IO se refere a um modo no qual o arquivo é operado ao usar qual granularidade e em que modo, e pode incluir um modo tal como um modo no qual uma operação de leitura aleatória é executada ao usar uma granularidade, um modo no qual uma operação de leitura sequencial é executada ao usar uma granularidade, um modo no qual uma operação de gravação aleatória é executada ao usar uma granularidade, um modo no qual uma operação de gravação sequencial é executada ao usar uma granularidade, um modo no qual uma operação híbrida de leitura/gravação sequencial é executada ao usar uma granularidade, ou um modo no qual uma operação híbrida de leitura/gravação aleatória é executada ao usar uma granularidade.

[039] Especificamente, se uma proporção de operação de leitura do arquivo na informação de acesso IO for maior que um valor predefinido, é considerado que o modo de acesso IO é um modo de operação de leitura; se uma proporção de operação de gravação do arquivo na informação de acesso IO for maior que um valor predefinido, é determinado que o modo de acesso IO é um modo de operação de gravação; ou se uma diferença entre uma proporção de operação de gravação e uma proporção de operação de leitura que são do arquivo na informação de acesso IO for menor que um valor predefinido, é determinado que o modo de acesso IO é um modo de operação híbrida de leitura/gravação. Além do mais, o modo de acesso IO pode incluir adicionalmente uma granularidade para executar uma operação. Etapa 103: Casar o modo de acesso IO determinado na etapa 102 com uma biblioteca de casamento de modo predefinido no sistema de arquivos para obter uma diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado. A biblioteca de casamento de modo do arquivo é predefinida no sistema de arquivos, e pode incluir uma correspondência entre o modo de acesso IO e a diretriz de gerenciamento de arquivo. A diretriz de gerenciamento de arquivo inclui uma granularidade de gerenciamento de arquivo e/ou um tipo de mídia de armazenamento de arquivo.

[040] A granularidade de gerenciamento de arquivo se refere a uma unidade mínima de armazenamento de arquivo tal como, por exemplo, 4k ou 1 MB. Existem múltiplos tipos de mídias de armazenamento de arquivos, as quais podem incluir uma memória de mudança de fase, uma memória dinâmica de acesso aleatório (Memória Dinâmica de Acesso Aleatório, DRAM), uma unidade de disco rígido (Unidade de Disco Rígido, HDD), uma NAND FLASH e outras mais. Por causa de vários tipos de mídias de armazenamento terem correspondentemente suas respectivas características de leitura/gravação, tipos diferentes de mídias de armazenamento correspondem a modos de acesso IO diferentes, o que é especificamente: (1) a memória de mudança de fase é um dispositivo de armazenamento não volátil, executa endereçamento de acordo com um byte tal como a DRAM, e tem uma velocidade de gravação extremamente alta; durabilidade de gravação da memória de mudança de fase pode ser uma sexta potência de 10 a uma oitava potência de 10, e a memória de mudança de fase é adequada para uma granularidade de gerenciamento de arquivo relativamente pequena tal como, por exemplo, 64 Byte - 8 KB, e é adequada para uma operação de leitura/gravação aleatória de uma granularidade pequena; (2) com relação à NAND FLASH, gravação é executada em uma unidade de uma página, e apagamento é executado em uma unidade de um bloco (um bloco de uma maneira geral inclui 64 páginas ou mais); portanto, a NAND Flash é adequada para uma granularidade de gerenciamento de arquivo em uma unidade de uma página ou de um bloco, por exemplo, 4 KB, 8 KB, 16 KB, ..., 512 KB, e é adequada para uma operação de leitura aleatória de um tamanho relativamente grande; além do mais, para a NAND Flash, leitura é muito mais rápida do que gravação; e (3) por causa de tempo de busca da HDD ser relativamente grande, um atraso de leitura/gravação é relativamente grande, e a HDD é adequada para uma operação de leitura/gravação de uma granularidade relativamente grande tal como, por exemplo, 1 MB, 2 MB ou 4 MB; além do mais, a HDD é adequada para uma operação de leitura/gravação sequencial.

[041] Deve ser notado que acesso a um arquivo de aplicação de uma maneira geral apresenta características de acesso diferentes. Por exemplo, um arquivo de vídeo de uma maneira geral é lido e gravado em um modo sequencial, e uma granularidade de cada operação de leitura/gravação é relativamente grande. Como um outro exemplo, um arquivo de base de dados apresenta uma característica de uma operação de leitura/gravação aleatória de uma granularidade pequena. Deste modo, acesso a arquivos diferentes apresenta características de acesso diferentes, e diferentes mídias de armazenamento e granularidades de gerenciamento de arquivo podem ser obtidas por meio de casamento.

[042] Nesta modalidade, um usuário pode predefinir a correspondência entre o modo de acesso IO e a diretriz de gerenciamento de arquivo na biblioteca de casamento de modo do sistema de arquivos. Por exemplo, uma diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo a um modo de acesso IO que é um modo de uma operação de leitura sequencial de uma granularidade de 1 MB a 4 MB é: a granularidade de gerenciamento de arquivo é 1 MB, e o tipo de mídia de armazenamento de arquivo é a HDD ou a NAND FLASH. Deste modo, o sistema de arquivos pode obter uma diretriz de gerenciamento de arquivo correspondente ao usar o modo de acesso IO e a biblioteca de casamento de modo predefinida no sistema de arquivos, tal como mostrado na Tabela 1: Tabela 1

Etapa 104: Ajustar um modo de gerenciamento corrente do arquivo de acordo com a diretriz de gerenciamento de arquivo obtida na etapa 103. Especificamente, quando o modo de gerenciamento corrente do arquivo está inconsistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado, o modo de gerenciamento corrente do arquivo é ajustado, de maneira que o modo de gerenciamento corrente ajustado fique consistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado; por exemplo, uma mídia de armazenamento do arquivo é mudada e/ou uma granularidade de gerenciamento do arquivo é mudada. Adicionalmente, por causa de o sistema de arquivos também armazenar metadados do arquivo, os metadados incluem informação tal como um tamanho de arquivo e um identificador de arquivo, a fim de facilitar procura de arquivo. Após o modo de gerenciamento corrente do arquivo ser ajustado, os metadados armazenados no sistema de arquivos precisam ser atualizados adicionalmente.

[043] Deve ser notado que, no processo de gerenciamento de arquivos indicado anteriormente, uma granularidade de gerenciamento de arquivo apropriada facilita uma operação de pré-busca de arquivo válido, melhora uma velocidade de uma operação de arquivo, e facilita adicionalmente gerenciamento de metadados válidos. Por exemplo, para acesso de arquivo sequencial, um arquivo de 4 MB é gravado uma vez; se uma granularidade de gerenciamento de arquivo de 2 MB (isto é, uma unidade mínima de um bloco de armazenamento é de 2 MB) for usada, posicionamento de dados é necessário somente duas vezes e a solicitação de acesso IO precisa ser enviada para a mídia de armazenamento somente duas vezes, e metadados somente de dois blocos de armazenamento precisam ser gerenciados; se uma granularidade de gerenciamento de arquivo de 4 KB for usada, posicionamento de dados é necessário 1.000 vezes e a solicitação de acesso IO precisa ser enviada para a mídia de armazenamento 1.000 vezes, e metadados de 1.000 blocos de armazenamento precisam ser gerenciados.

[044] Pode ser conhecido que, nesta modalidade da presente invenção, um sistema de arquivos monitora informação de acesso IO para operar um arquivo, determina um modo de acesso IO, então determina uma diretriz de gerenciamento de arquivo correspondente de acordo com o modo de acesso IO, e finalmente ajusta dinamicamente um modo de gerenciamento corrente do arquivo de acordo com a diretriz de gerenciamento de arquivo obtida quando a diretriz de gerenciamento de arquivo obtida é inconsistente com o modo de gerenciamento corrente do arquivo. Deste modo, durante gerenciamento de arquivos, diretrizes de gerenciamento de arquivo diferentes podem ser usadas correspondentemente de acordo com modos de acesso IO diferentes do arquivo, isto é, granularidades de gerenciamento de arquivos diferentes e/ou mídias de armazenamento de arquivos diferentes são usadas, de maneira que desempenho de acessar o arquivo pode ser ideal, e uma característica de uma mídia de armazenamento é reproduzida totalmente.

[045] Referindo-se à figura 2, em uma modalidade específica, quando um sistema de arquivos executa a etapa 104 indicada anteriormente, podem existir os vários métodos seguintes de acordo com a diretriz de gerenciamento de arquivo obtida na etapa 103: (1) Se uma granularidade de gerenciamento de arquivo incluída na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida na etapa 103 for inconsistente com uma granularidade de gerenciamento de arquivo em um modo de gerenciamento corrente de um arquivo, quando o sistema de arquivos executa a etapa 104; A1: uma granularidade de gerenciamento do arquivo é atualizada para a granularidade de gerenciamento de arquivo obtida na etapa 103; e A2: metadados do arquivo são atualizados, de maneira que os metadados atualizados incluam informação a respeito da granularidade de gerenciamento atualizada. (2) Se um tipo de mídia de armazenamento de arquivo incluído na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida na etapa 103 for inconsistente com uma mídia de armazenamento no modo de gerenciamento corrente do arquivo, quando o sistema de arquivos executa a etapa 104 indicada anteriormente, migração é executada em uma mídia de armazenamento de arquivo, o que é especificamente: 81: Um bloco de armazenamento usado para armazenar o arquivo indicado anteriormente é requerido para uma mídia de armazenamento de destino, onde a mídia de armazenamento de destino é uma mídia de armazenamento consistente com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo incluído na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida na etapa 103 indicada anteriormente.

[046] Especificamente, uma granularidade do bloco de armazenamento requerido aqui pode ser determinada pela granularidade de gerenciamento de arquivo obtida na etapa 103 indicada anteriormente. Se a diretriz de gerenciamento de arquivo obtida não incluir a granularidade de gerenciamento de arquivo, a granularidade do bloco de armazenamento requerido pode ser uma unidade de armazenamento mínima do arquivo na mídia de armazenamento de origem, pode ser uma granularidade apropriada para a mídia de armazenamento de destino ou coisa parecida. Se a diretriz de gerenciamento de arquivo, obtida incluir a granularidade de gerenciamento de arquivo, a granularidade do bloco de armazenamento requerido é a granularidade de gerenciamento de arquivo na diretriz de gerenciamento de arquivo. 82: O arquivo é migrado da mídia de armazenamento de origem para o bloco de armazenamento requerido, isto é, o arquivo é copiado da mídia de armazenamento de origem e adicionado ao bloco de armazenamento requerido, e dados do arquivo na mídia de armazenamento de origem podem ser deletados adicionalmente. Uma mídia de armazenamento na qual o arquivo está localizado correntemente é a mídia de armazenamento de origem. 83: Novos metadados são criados, de maneira que os novos metadados incluam informação de armazenamento do arquivo migrado tal como, por exemplo, um tamanho de arquivo e uma unidade mínima de armazenamento de arquivo.

[047] Deve ser notado que quando o modo de gerenciamento corrente do arquivo é ajustado migração da mídia de armazenamento de arquivos é envolvida. Neste processo, o sistema de arquivos ainda opera constantemente o arquivo ao usar a mídia de armazenamento, isto é, o sistema de arquivos executa, de acordo com uma solicitação de acesso IO para operar o arquivo, uma operação correspondente (por exemplo, uma operação de leitura/gravação) no arquivo solicitado para ser operado. Neste caso, antes de executar a operação de leitura/gravação no arquivo, o sistema de arquivos precisa primeiro determinar se o arquivo solicitado para ser operado já está migrado para a mídia de armazenamento de destino. Especificamente, é verificado se a mídia de armazenamento de origem armazena o arquivo solicitado para ser operado. Se uma parte (por exemplo, uma primeira parte) de arquivo no arquivo solicitado para ser operado não estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, e uma outra parte (por exemplo, uma segunda parte) de arquivo no arquivo solicitado para ser operado estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, de acordo com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo na diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo a um modo de acesso IO, o sistema de arquivos opera um primeiro arquivo na mídia de armazenamento de destino após a migração e opera a segunda parte de arquivo na mídia de armazenamento de origem.

[048] O exposto a seguir descreve um método de gerenciamento de arquivos na presente invenção ao usar uma modalidade específica. O método de gerenciamento de arquivos nesta modalidade é aplicado principalmente para qualquer sistema de arquivos, onde o sistema de arquivos pode incluir uma estrutura mostrada na figura 3, incluindo: um módulo de acesso a arquivo, um módulo de análise de estatística e modo de acesso IO de arquivo, um módulo de controle de casamento de diretriz, um módulo de gerenciamento de metadados, e um módulo de ajuste e migração de bloco de dados de arquivo, e incluindo adicionalmente múltiplos tipos de mídias de armazenamento tais como, por exemplo, uma HDD e uma PCM; onde vários arquivos são armazenados em várias mídias de armazenamento; o módulo de acesso a arquivo é configurado para receber uma solicitação de acesso IO para operar um arquivo, e operar o arquivo solicitado pela solicitação de acesso em uma mídia de armazenamento de arquivo; o módulo de acesso a arquivo pode receber a solicitação de acesso IO enviada pelo sistema de arquivos ao usar uma interface de usuário, ou pode receber a solicitação de acesso IO enviada por um outro módulo no sistema de arquivos; o módulo de análise de estatística e modo de acesso IO de arquivo é configurado para monitorar acesso ao arquivo na mídia de armazenamento pelo módulo de acesso a arquivo, coletar informação de acesso IO de uma operação executada pelo módulo de acesso a arquivo no arquivo armazenado na mídia de armazenamento, e analisar o modo de acesso IO; o módulo de controle de casamento de diretriz é configurado para casar diretrizes de gerenciamento de arquivo diferentes de acordo com modos de acesso IO diferentes, incluindo uma granularidade de gerenciamento de arquivo e um tipo de mídia de armazenamento de arquivo; e o módulo de gerenciamento de metadados é configurado para atualizar metadados do arquivo após um modo de gerenciamento corrente do arquivo ser ajustado; o módulo de ajuste e migração de bloco de dados de arquivo é configurado para ajustar a granularidade de gerenciamento de arquivo e migrar o arquivo de uma mídia de armazenamento para uma outra mídia de armazenamento.

[049] O sistema de arquivos nesta modalidade suporta modos de gerenciamento de granularidades diferentes, tais como, por exemplo, 4K, 16K, 64K, 1M e 2M. Quando o arquivo é criado inicialmente, o arquivo pode ser armazenado em uma ou mais mídias de armazenamento de acordo com uma granularidade tal como, por exemplo, 64K; então, os quatro módulos mostrados na figura 3 indicada anteriormente ajustam dinamicamente o modo de gerenciamento corrente do arquivo. Por exemplo, quando criado inicialmente, um arquivo 1 é armazenado na PCM ao usar uma granularidade de gerenciamento de arquivo de 4 KB, e o arquivo 1 é migrado para a HDD por meio de ajuste dinâmico e é armazenado ao usar uma granularidade de gerenciamento de arquivo de 2 MB.

[050] Referindo-se à figura 4, em um processo de migração de arquivo, um sistema de arquivos pode migrar um arquivo ao usar uma granularidade de gerenciamento de arquivo de origem em uma mídia de armazenamento de origem. Por exemplo, uma granularidade de gerenciamento de arquivo da mídia de armazenamento de origem é de 2 MB; então, o sistema de arquivos migra o arquivo em uma unidade de 2 MB, bloqueia o arquivo sendo migrado, e marca uma localização migrada na mídia de armazenamento de origem. Além do mais, após o arquivo ser migrado, o sistema de arquivos precisa criar novos metadados. Neste processo, quando um módulo de acesso a arquivo tem uma solicitação de acesso IO para operar o arquivo, se uma parte de arquivo no arquivo solicitado já estiver migrada para uma mídia de armazenamento de destino, isto é, não estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, a parte de arquivo na mídia de armazenamento de destino após a migração é operada. Se uma outra parte de arquivo no arquivo solicitado ainda não estiver migrada para a mídia de armazenamento de destino, a uma outra parte de arquivo na mídia de armazenamento de origem é operada.

[051] Uma modalidade da presente invenção fornece adicionalmente um sistema de arquivos, e um arquivo é armazenado no sistema de arquivos ao usar múltiplas mídias de armazenamento. Um diagrama estrutural esquemático do sistema de arquivos está mostrado na figura 5, incluindo: uma unidade de aquisição de informação 10, configurada para obter informação de acesso de entrada/saída (IO) para operar um arquivo, onde a informação de acesso IO inclui uma situação específica para operar o arquivo tal como, por exemplo, informação tal como tempos de acesso, acesso IO de uma operação de leitura no arquivo ou acesso IO de uma operação de gravação no arquivo, uma proporção de leitura/gravação, e uma granularidade de leitura/gravação do arquivo durante cada acesso; uma unidade de determinação de modo de acesso 11, configurada para determinar um modo de acesso IO correspondendo à informação de acesso IO obtida pela unidade de aquisição de informação 10; onde especificamente a unidade de determinação de modo de acesso 11 é configurada para: se uma proporção de operação de leitura do arquivo na informação de acesso IO obtida pela unidade de aquisição de informação 10 for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de leitura; se uma proporção de operação de gravação do arquivo na informação de acesso IO obtida pela unidade de aquisição de informação 10 for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de gravação; ou se uma diferença entre uma proporção de operação de gravação e uma proporção de operação de leitura que são do arquivo na informação de acesso IO obtida pela unidade de aquisição de informação 10 for menor que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação híbrida de leitura/gravação; além do mais, o modo de acesso IO pode incluir adicionalmente uma granularidade de uma operação de leitura/gravação; uma unidade de obtenção de gerenciamento 12, configurada para casar o modo de acesso IO determinado pela unidade de determinação de modo de acesso 11 com uma biblioteca de casamento de modo predefinido para obter uma diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado, onde a diretriz de gerenciamento de arquivo inclui pelo menos uma peça da seguinte informação: uma granularidade de gerenciamento de arquivo e um tipo de mídia de armazenamento de arquivo, onde a biblioteca de casamento de modo inclui uma correspondência entre o modo de acesso IO e a diretriz de gerenciamento de arquivo; e uma unidade de ajuste 13, configurada para ajustar um modo de gerenciamento corrente do arquivo quando o modo de gerenciamento corrente do arquivo está inconsistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo que corresponde ao modo de acesso IO e que é determinada pela unidade de obtenção de gerenciamento 12, de maneira que o modo de gerenciamento corrente ajustado fique consistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado; por exemplo, uma mídia de armazenamento do arquivo é mudada e/ou uma granularidade de gerenciamento do arquivo é mudada. Adicionalmente, por causa de o sistema de arquivos também armazenar metadados do arquivo, os metadados incluem informação tal como um tamanho de arquivo e um identificador de arquivo, a fim de facilitar procura de arquivo. Após a unidade de ajuste 13 ajustar o modo de gerenciamento corrente do arquivo, os metadados armazenados no sistema de arquivos precisam ser atualizados adicionalmente.

[052] Pode ser conhecido que, no sistema de arquivos nesta modalidade da presente invenção, uma unidade de aquisição de informação 10 monitora informação de acesso IO para operar um arquivo (envolvendo operações de leitura e gravação), e uma unidade de determinação de modo de acesso 11 determina um modo de acesso IO, de maneira que uma unidade de obtenção de gerenciamento 12 determina uma diretriz de gerenciamento de arquivo correspondente de acordo com o modo de acesso IO, e finalmente uma unidade de ajuste 13 ajusta dinamicamente um modo de gerenciamento corrente do arquivo de acordo com a diretriz de gerenciamento de arquivo obtida. Deste modo, durante gerenciamento de arquivos, diretrizes de gerenciamento de arquivo diferentes podem ser usadas correspondentemente de acordo com modos de acesso IO diferentes do arquivo, isto é, granularidades de gerenciamento de arquivos diferentes e/ou mídias de armazenamento de arquivos diferentes são usadas, de maneira que desempenho de acessar o arquivo pode ser ideal, e uma característica de uma mídia de armazenamento é reproduzida totalmente.

[053] Referindo-se à figura 6, em uma modalidade específica, além da estrutura mostrada na figura 5, o sistema de arquivos pode incluir adicionalmente uma unidade de operação de arquivo 14, e a unidade de ajuste 13 do mesmo pode ser implementada ao usar uma unidade de atualização 131, uma unidade de migração 132 e uma unidade de criação 133; especificamente: a unidade de atualização 131 é configurada para: se a granularidade de gerenciamento de arquivo incluída na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida pela unidade de obtenção de gerenciamento 12 for inconsistente com uma granularidade de gerenciamento de arquivo no modo de gerenciamento corrente do arquivo, atualizar uma granularidade de gerenciamento do arquivo para a granularidade de gerenciamento de arquivo obtida pela unidade de obtenção de gerenciamento 12, e atualizar metadados do arquivo, de maneira que os metadados atualizados incluam informação a respeito da granularidade de gerenciamento atualizada.

[054] A unidade de migração 132 é configurada para: se o tipo de mídia de armazenamento de arquivo incluído na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida pela unidade de obtenção de gerenciamento 12 for inconsistente com uma mídia de armazenamento no modo de gerenciamento corrente do arquivo, requerer, para uma mídia de armazenamento de destino, um bloco de armazenamento usado para armazenar o arquivo, e migrar o arquivo de uma mídia de armazenamento de origem para o bloco de armazenamento requerido, onde uma mídia de armazenamento na qual o arquivo está localizado correntemente é a mídia de armazenamento de origem, e a mídia de armazenamento de destino é uma mídia de armazenamento consistente com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo incluído na diretriz de gerenciamento de arquivo; e a unidade de criação 133 é configurada para criar novos metadados, de maneira que os novos metadados incluam informação de armazenamento do arquivo migrado pela unidade de migração 132, e incluam informação a respeito da mídia de armazenamento de destino na qual o arquivo migrado está localizado e informação tal como a granularidade de gerenciamento do arquivo na mídia de gerenciamento de destino. A mídia de armazenamento de destino é uma mídia de armazenamento consistente com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo incluído na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida pela unidade de obtenção de gerenciamento 12, e a granularidade do bloco de armazenamento requerido pode ser determinada pela granularidade de gerenciamento de arquivo obtida pela unidade de obtenção de gerenciamento 12. Se a diretriz de gerenciamento de arquivo obtida não incluir a granularidade de gerenciamento de arquivo, a granularidade do bloco de armazenamento requerido pode ser uma unidade de armazenamento mínima do arquivo na mídia de armazenamento de origem, pode ser uma granularidade apropriada para a mídia de armazenamento de destino ou coisa parecida.

[055] A unidade de operação de arquivo 14 é configurada para: quando o arquivo solicitado para ser operado é operado de acordo com uma solicitação de acesso IO para operar o arquivo, se uma primeira parte de arquivo no arquivo solicitado para ser operado não estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, e uma segunda parte de arquivo estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, de acordo com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo na diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado pela unidade de obtenção de gerenciamento 12, operar a primeira parte de arquivo na mídia de armazenamento de destino após a migração, e operar a segunda parte de arquivo na mídia de armazenamento de origem.

[056] No sistema de arquivos nesta modalidade, quando uma unidade de ajuste 13 ajusta um modo de gerenciamento corrente de um arquivo, uma granularidade de armazenamento corrente do arquivo pode ser atualizada somente ao usar uma unidade de atualização 131, ou o arquivo é migrado de uma mídia de armazenamento (isto é, uma mídia de armazenamento de origem) para uma outra mídia de armazenamento (isto é, uma mídia de armazenamento de destino) ao usar uma unidade de migração 132 e uma unidade de criação 133. Neste caso, ao operar o arquivo ao usar uma interface de uma mídia de armazenamento, uma unidade de operação de arquivo 14 precisa primeiro determinar se o arquivo já está completamente migrado para a mídia de armazenamento de destino, e então executar processamento correspondente.

[057] Uma modalidade da presente invenção fornece adicionalmente um outro sistema de arquivos, o qual pode gerenciar principalmente um arquivo armazenado no sistema de arquivos. Um diagrama estrutural esquemático do sistema de arquivos está mostrado na figura 7, e o sistema de arquivos inclui um processador 21 e múltiplos tipos das memórias 22 que são conectadas separadamente a um barramento, por exemplo, memórias tais como uma HDD e uma PCM, e pode incluir adicionalmente um aparelho de entrada e um aparelho de saída que são conectados ao barramento; especificamente: as memórias 22 são configuradas para armazenar um arquivo introduzido pelo aparelho de entrada, e adicionalmente podem armazenar informação tal como um arquivo necessário para o processador 21 processar dados. As memórias 22 nesta modalidade são as mídias de armazenamento de arquivos indicadas anteriormente. O aparelho de entrada e o aparelho de saída são portas através das quais o sistema de arquivos se comunica com um outro dispositivo, e podem incluir adicionalmente um dispositivo conectado externamente ao sistema de arquivos tal como, por exemplo, um mostrador, um teclado, um mouse e uma impressora.

[058] O processador 21 é configurado para: obter informação de acesso IO para operar um arquivo; determinar um modo de acesso IO correspondendo à informação de acesso IO obtida; casar o modo de acesso IO determinado com uma biblioteca de casamento de modo predefinido para obter uma diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado, onde a diretriz de gerenciamento de arquivo inclui pelo menos uma peça da seguinte informação: uma granularidade de gerenciamento de arquivo e um tipo de mídia de armazenamento de arquivo, onde a biblioteca de casamento de modo inclui uma correspondência entre o modo de acesso IO e a diretriz de gerenciamento de arquivo; e ajustar um modo de gerenciamento corrente do arquivo quando o modo de gerenciamento corrente do arquivo está inconsistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado, de maneira que o modo de gerenciamento corrente ajustado fique consistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado. Ao determinar o modo de acesso IO, o processador 21 é configurado para: se uma proporção de operação de leitura do arquivo na informação de acesso IO obtida for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de leitura; se uma proporção de operação de gravação do arquivo na informação de acesso IO obtida for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de gravação; ou se uma diferença entre uma proporção de operação de gravação e uma proporção de operação de leitura que são do arquivo na informação de acesso IO obtida for menor que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação híbrida de leitura/gravação; além do mais, o modo de acesso IO pode incluir adicionalmente uma granularidade de uma operação de leitura/gravação. Adicionalmente, por causa de a mídia de armazenamento no sistema de arquivos também armazenar metadados do arquivo, os metadados incluem informação tal como um tamanho de arquivo, um identificador de arquivo e um número de nó de índice, a fim de facilitar procura de arquivo. Após o processador 21 ajustar o modo de gerenciamento corrente do arquivo, os metadados armazenados no sistema de arquivos adicionalmente precisam ser atualizados.

[059] Deste modo, durante gerenciamento de arquivos, diretrizes de gerenciamento de arquivo diferentes podem ser usadas correspondentemente de acordo com modos de acesso IO diferentes, isto é, granularidades de gerenciamento de arquivos diferentes e/ou mídias de armazenamento de arquivos diferentes são usadas, de maneira que desempenho de acessar o arquivo pode ser ideal, e uma característica de uma mídia de armazenamento é reproduzida totalmente.

[060] Em algumas modalidades específicas, o processador 21 é configurado para: se a granularidade de gerenciamento de arquivo incluída na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida for inconsistente com uma granularidade de gerenciamento de arquivo no modo de gerenciamento corrente do arquivo armazenado na memória, atualizar uma granularidade de gerenciamento do arquivo na memória; e atualizar metadados do arquivo, de maneira que os metadados atualizados incluam informação a respeito da granularidade de gerenciamento atualizada.

[061] Em um outro aspecto, o processador 21 é configurado para: se o tipo de mídia de armazenamento de arquivo incluído na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida for inconsistente com uma mídia de armazenamento no modo de gerenciamento corrente do arquivo armazenado na memória, requerer, para uma mídia de armazenamento de destino nas múltiplas memórias, um bloco de armazenamento usado para armazenar o arquivo, migrar o arquivo de uma mídia de armazenamento de origem nas múltiplas memórias para o bloco de armazenamento requerido, e criar novos metadados, de maneira que os novos metadados incluam informação de armazenamento do arquivo migrado pela unidade de migração. Uma mídia de armazenamento na qual o arquivo está localizado correntemente é a mídia de armazenamento de origem, e a mídia de armazenamento de destino é uma mídia de armazenamento consistente com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo incluído na diretriz de gerenciamento de arquivo.

[062] Neste caso, quando operando o arquivo ao usar uma interface de uma mídia de armazenamento, o processador 21 precisa primeiro determinar se o arquivo já está completamente migrado para a mídia de armazenamento de destino, e então executar processamento correspondente. Especificamente, o processador 21 é configurado adicionalmente para: quando o arquivo solicitado para ser operado é operado de acordo com uma solicitação de acesso IO para operar o arquivo, se uma primeira parte de arquivo no arquivo solicitado para ser operado não estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, e uma segunda parte de arquivo estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, de acordo com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo na diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO, operar a primeira parte de arquivo na mídia de armazenamento de destino após a migração, e operar a segunda parte de arquivo na mídia de armazenamento de origem.

[063] Pessoas de conhecimento comum na técnica podem entender que todas ou algumas das etapas dos métodos nas modalidades podem ser implementadas por um programa instruindo hardware pertinente. O programa pode ser armazenado em uma mídia de armazenamento legível por computador. A mídia de armazenamento pode incluir: uma ROM, uma RAM, um disco magnético ou um disco ótico.

[064] O exposto anteriormente dá uma descrição detalhada do método de gerenciamento de arquivos e do sistema de arquivos que são fornecidos em modalidades da presente invenção. Neste relatório descritivo, exemplos específicos são usados para descrever o princípio e modos de implementação da presente invenção, e a descrição das modalidades é pretendida somente para ajudar a entender o método e a ideia central da presente invenção. Entretanto, pessoas de conhecimento comum na técnica podem, com base na ideia da presente invenção, fazer modificações com relação aos modos de implementação específicos e ao escopo de aplicação. Portanto, o conteúdo deste relatório descritivo não deve ser interpretado como uma limitação para a presente invenção.

Claims (8)

1. Método de gerenciamento de arquivos, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: obter (101) informação de acesso de entrada/saída (IO) para operar um arquivo; determinar (102) um modo de acesso IO correspondendo à informação de acesso IO, em que determinar um modo de acesso IO correspondendo à informação de acesso IO compreende um de: se uma proporção de operação de leitura do arquivo na informação de acesso IO for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de leitura; se uma proporção de operação de gravação do arquivo na informação de acesso IO for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de gravação; e se uma diferença entre uma proporção de operação de gravação e uma proporção de operação de leitura que são do arquivo na informação de acesso IO for menor que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação híbrida de leitura/gravação; casar (103) o modo de acesso IO determinado com uma biblioteca de casamento de modo predefinido para obter uma diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado, em que a diretriz de gerenciamento de arquivo compreende pelo menos uma peça das seguintes informações: uma granularidade de gerenciamento de arquivo e um tipo de mídia de armazenamento de arquivo, em que a biblioteca de casamento de modo compreende uma correspondência entre o modo de acesso IO e a diretriz de gerenciamento de arquivo; e ajustar (104) um modo de gerenciamento corrente do arquivo quando o modo de gerenciamento corrente do arquivo está inconsistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado, de maneira que o modo de gerenciamento corrente ajustado fique consistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ajustar um modo de gerenciamento corrente do arquivo quando o modo de gerenciamento corrente do arquivo está inconsistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado compreende: se a granularidade de gerenciamento de arquivo compreendida na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida estiver inconsistente com uma granularidade de gerenciamento de arquivo em um modo de gerenciamento corrente do arquivo, atualizar (A1) uma granularidade de gerenciamento do arquivo com a granularidade de gerenciamento de arquivo compreendida na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida; e atualizar (A2) metadados do arquivo, de maneira que os metadados atualizados compreendam informação a respeito da granularidade de gerenciamento atualizada.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ajustar um modo de gerenciamento corrente do arquivo quando o modo de gerenciamento corrente do arquivo está inconsistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado compreende: se o tipo de mídia de armazenamento de arquivo compreendido na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida estiver inconsistente com uma mídia de armazenamento no modo de gerenciamento corrente do arquivo, requerer (B1), para uma mídia de armazenamento de destino, um bloco de armazenamento usado para armazenar o arquivo, em que a mídia de armazenamento de destino é uma mídia de armazenamento consistente com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo compreendido na diretriz de gerenciamento de arquivo; migrar (B2) o arquivo de uma mídia de armazenamento de origem para o bloco de armazenamento requerido, em que uma mídia de armazenamento na qual o arquivo está localizado correntemente é a mídia de armazenamento de origem; e criar (B3) novos metadados, de maneira que os novos metadados compreendam informação de armazenamento do arquivo migrado.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente: quando o arquivo solicitado para ser operado é operado de acordo com uma solicitação de acesso IO para operar o arquivo, se uma primeira parte de arquivo no arquivo solicitado para ser operado não estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, e uma segunda parte de arquivo estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, de acordo com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo na diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO, operar a primeira parte de arquivo na mídia de armazenamento de destino após a migração, e operar a segunda parte de arquivo na mídia de armazenamento de origem.

5. Sistema de arquivos, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma unidade de aquisição de informação (10), configurada para obter informação de acesso de entrada/saída (IO) para operar um arquivo; uma unidade de determinação de modo de acesso (11), configurada para determinar um modo de acesso IO correspondendo à informação de acesso IO obtida pela unidade de aquisição de informação (10), em que a unidade de determinação de modo de acesso (11) é configurada para executar um de: se uma proporção de operação de leitura do arquivo na informação de acesso IO obtida pela unidade de aquisição de informação (10) for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de leitura; se uma proporção de operação de gravação do arquivo na informação de acesso IO obtida pela unidade de aquisição de informação (10) for maior que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação de gravação; ou se uma diferença entre uma proporção de operação de gravação e uma proporção de operação de leitura que são do arquivo na informação de acesso IO obtida pela unidade de aquisição de informação (10) for menor que um valor predefinido, determinar que o modo de acesso IO é um modo de operação híbrida de leitura/gravação; uma unidade de obtenção de gerenciamento (12), configurada para casar o modo de acesso IO determinado pela unidade de determinação de modo de acesso (11) com uma biblioteca de casamento de modo predefinido para obter uma diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado, em que a diretriz de gerenciamento de arquivo compreende pelo menos uma peça das seguintes informações: uma granularidade de gerenciamento de arquivo e um tipo de mídia de armazenamento de arquivo, em que a biblioteca de casamento de modo compreende uma correspondência entre o modo de acesso IO e a diretriz de gerenciamento de arquivo; e uma unidade de ajuste (13), configurada para ajustar um modo de gerenciamento corrente do arquivo quando o modo de gerenciamento corrente do arquivo está inconsistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo que corresponde ao modo de acesso IO e que é determinada pela unidade de obtenção de gerenciamento (12), de maneira que o modo de gerenciamento corrente ajustado fique consistente com a diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO determinado.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de ajuste (13) compreende: uma unidade de atualização (131), configurada para: se a granularidade de gerenciamento de arquivo compreendida na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida estiver inconsistente com uma granularidade de gerenciamento de arquivo no modo de gerenciamento corrente do arquivo, atualizar uma granularidade de gerenciamento do arquivo com a granularidade de gerenciamento de arquivo compreendida na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida; e atualizar metadados do arquivo, de maneira que os metadados atualizados compreendam informação a respeito da granularidade de gerenciamento atualizada.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de ajuste (13) compreende: uma unidade de migração (132), configurada para: se o tipo de mídia de armazenamento de arquivo compreendido na diretriz de gerenciamento de arquivo obtida estiver inconsistente com uma mídia de armazenamento no modo de gerenciamento corrente do arquivo, requerer, para uma mídia de armazenamento de destino, um bloco de armazenamento usado para armazenar o arquivo, e migrar o arquivo de uma mídia de armazenamento de origem para o bloco de armazenamento requerido, em que uma mídia de armazenamento na qual o arquivo está localizado correntemente é a mídia de armazenamento de origem, e a mídia de armazenamento de destino é uma mídia de armazenamento consistente com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo compreendido na diretriz de gerenciamento de arquivo; e uma unidade de criação (133), configurada para criar novos metadados, de maneira que os novos metadados compreendam informação de armazenamento do arquivo migrado pela unidade de migração (132).

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente: uma unidade de operação de arquivo (14), configurada para: quando o arquivo solicitado para ser operado é operado de acordo com uma solicitação de acesso IO para operar o arquivo, se uma primeira parte de arquivo no arquivo solicitado para ser operado não estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, e uma segunda parte de arquivo estiver armazenada na mídia de armazenamento de origem, de acordo com o tipo de mídia de armazenamento de arquivo na diretriz de gerenciamento de arquivo correspondendo ao modo de acesso IO, operar a primeira parte de arquivo na mídia de armazenamento de destino após a migração, e operar a segunda parte de arquivo na mídia de armazenamento de origem.

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