CN103617009A - 一种开机启动中通过缓存向磁盘写数据的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开机启动中通过缓存向磁盘写数据的方法和装置，该方法包括：在开机程序执行过程中，拦截应用层向磁盘发送的写数据请求，将写数据请求对应的数据存入缓存器中；向应用层返回写数据成功的响应，以供应用层根据响应继续执行开机程序；当检测到磁盘空闲时，将缓存器中的数据写入磁盘。本发明提供的开机启动中通过缓存向磁盘写数据的方法和装置，在开机程序执行过程中，将原本需要写入磁盘的数据写入缓存器，同时立即向应用层反馈写数据成功的响应，能够节省应用层等待响应的时间，而且符合开机程序的规范，不会对以后的系统运行造成影响。

Description

一种开机启动中通过缓存向磁盘写数据的方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机系统优化技术领域，具体涉及一种开机启动中通过缓存向磁盘写数据的方法和装置。

背景技术

现有计算机系统中，为了保持数据的一致性，具有如下开机机制：当应用层要向磁盘写入数据时，向磁盘下发写数据请求，根据该写数据请求向磁盘中排队写入系统运行所需要的数据；在数据的写入过程中，系统等待，等到将待写数据完全写入磁盘后，再对应用层进行响应；应用层接收到该响应后，才能继续执行开机程序。采用这种开机机制，应用层需要等待数据写入完成后才能继续进行开机程序，导致系统大量的开机时间耗费在等待中。经过实验验证，在大约30秒的开机时间内，系统等待向磁盘中排队写入数据的时间大约为8秒，大大延迟了系统开机时间。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的开机启动中通过缓存向磁盘写数据的的方法和装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种开机启动中通过缓存向磁盘写数据的方法，包括：在开机程序执行过程中，拦截应用层向磁盘发送的写数据请求，将写数据请求对应的数据存入缓存器中；向应用层返回写数据成功的响应，以供应用层根据响应继续执行开机程序；当检测到磁盘空闲时，将缓存器中的数据写入磁盘。

根据本发明的另一方面，提供了一种开机启动中通过缓存向磁盘写数据的装置，包括：缓存器、驱动器以及磁盘；缓存器适于存储写数据请求对应的数据；驱动器包括：写拦截模块，适于在开机程序执行过程中，拦截应用层向磁盘发送的写数据请求，将写数据请求对应的数据存入缓存器中；响应模块，适于向应用层返回写数据成功的响应，以供应用层根据响应继续执行开机程序；以及写入模块，适于当检测到磁盘空闲时，将缓存器中的数据写入磁盘；磁盘适于存储写入模块写入的数据。

根据本发明提供的一种开机启动中通过缓存向磁盘写数据的方法和装置，在开机程序执行过程中，将原本需要写入磁盘的数据写入缓存器，同时立即向应用层反馈写数据成功的响应，能够节省向磁盘写入数据的时间和应用层等待响应的时间；而且，当磁盘空闲时，将之前存储于缓存器中的开机数据写入磁盘，符合开机程序的规范，开机数据最终仍然被写入到磁盘中，不会对以后的系统运行造成影响。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的开机启动中通过缓存向磁盘写数据的的流程图；

图2示出了根据本发明另一个实施例的开机启动中通过缓存向磁盘写数据的的流程图；

图3a示出了图2中步骤S240一种实现方式的流程图；

图3b示出了图2中步骤S240另一种实现方式的流程图；

图3c示出了图2中步骤S240又一种实现方式的流程图；

图4示出了根据本发明一个实施例的开机启动中通过缓存向磁盘写数据的装置的结构框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明一个实施例的开机启动中通过缓存向磁盘写数据的方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S110，在开机程序执行过程中，拦截应用层向磁盘发送的写数据请求，将写数据请求对应的数据存入缓存器中。

写数据请求是指系统开机过程中，应用层发送的向磁盘写入数据的请求。本发明实施例预先在缓存器上设置一块开机数据写入区域，当拦截到该写数据请求时，将原本请求写入磁盘的数据写入缓存器的开机数据写入区域内。这里缓存器可以为随机存储器（RAM，Random Access Memory），相对于磁盘，随机存储器具有更快的读写速度。相比于将数据写入磁盘的时间，将数据写入缓存器的时间很短，不会占用过多的开机时间。

步骤S120，向应用层返回写数据成功的响应，以供应用层根据响应继续执行开机程序。

在现有的开机机制中，当写数据请求被执行完毕，数据全部被写入磁盘后，才会向应用层反馈写数据成功的响应。而应用层会一直等待，直到接收到写数据成功的响应后，才会继续执行开机程序，这样应用层的等待时间造成了开机时间的延迟。为了解决该问题，在本发明实施例中，在拦截到应用层向磁盘发送的写数据请求，将对应的数据存入到缓存器中之后，立刻向应用层返回写数据成功的响应，而应用层根据该响应立即继续执行开机程序，避免了应用层等待数据写入完成而造成的时间浪费。

步骤S130，当检测到磁盘空闲时，将缓存器中的数据写入磁盘。

针对系统来说，最后仍然需要将开机启动所需要的数据存储至磁盘，而不是保留在缓存器中。因此，当发现磁盘空闲时，立即将通过步骤S110存入缓存器的开机数据写入区域内的数据存储至磁盘，从而彻底完成开机过程。本发明实施例中磁盘空闲是指当前没有向磁盘写入数据的时候，检测磁盘空闲的动作时贯穿整个开机过程中。通常来说，在开机的前期和中期，会有大量的数据请求写入磁盘，这两个时期磁盘一般是繁忙的；而在开机的后期，写入磁盘的数据很少了，本发明实施例可以利用开机的后期，将缓存器中的数据写入磁盘。当然，在开机的前期和中期，如果存在磁盘空闲的时候，也可以及时的将缓存器中的数据写入磁盘，缩短开机时间。

根据本发明上述实施例提供的方法，在开机程序执行过程中，将原本需要写入磁盘的数据写入缓存器，同时立即向应用层反馈写数据成功的响应，能够节省应用层等待响应的时间；而且，当磁盘空闲时，将之前存储于缓存器中的开机数据写入磁盘，符合开机程序的规范，开机数据最终仍然被写入到磁盘中，不会对以后的系统运行造成影响。

图2示出了根据本发明另一个实施例的开机启动中通过缓存向磁盘写数据的方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S210，在开机程序执行过程中，利用系统提供的磁盘过滤功能拦截应用层向磁盘写数据的请求。

对于应用层发送的写数据请求的拦截，是通过系统提供的磁盘过滤功能实现的。具体地，本发明通过开发磁盘过滤驱动实现该拦截功能。磁盘过滤驱动利用Windows系统提供的磁盘过滤功能，当检测到开机程序发送的向磁盘写数据请求时，拦截该请求。利用系统提供的磁盘过滤功能拦截请求对于现有系统的改动小、方便操作、且不需要知道源代码。计算机开机过程是从计算机通电自检完成之后开始进行的，这一过程可以细分为预引导、引导、载入内核、初始化内核和系统登录操作这五个阶段，在初始化内核阶段加载磁盘过滤驱动。磁盘过滤驱动处在应用层和底层磁盘类驱动之间，用于实现监控和保护对磁盘扇区的数据的访问，以实现磁盘过滤功能。用户对磁盘扇区数据进行操作时，磁盘过滤驱动截获相应I/O请求包(I/O Request Packet)并读取I/O请求包中的数据内容。在Windows的存储系统中，最底层的是磁盘，而在磁盘上面又有卷，卷虽然只是逻辑上的一个概念，但是Windows仍然为其建立了设备，所以在Windows的存储系统里有磁盘设备和磁盘卷设备两种类型的设备。磁盘过滤驱动程序具体位于磁盘卷设备之上。

步骤S220，将写数据请求对应的数据存入缓存器中。

具体地，在缓存器中存入的数据具有对应的时间戳编号，时间戳编号是按照写数据请求发送的先后顺序进行编制的。开机启动时，多个开机进程都会分别发送向磁盘写入数据的写数据请求。在拦截到这些写数据请求后，按照多个写数据请求的发送顺序，对存入缓存器中的数据进行编号，使每个写数据请求所对应的数据都具有按照写数据请求发送的先后顺序的时间戳编号。

步骤S230，向应用层返回写数据成功的响应，以供应用层根据响应继续执行开机程序。

在拦截到应用层向磁盘发送的写数据请求，并将写数据请求对应的数据存入缓存器之后，立刻向应用层返回写数据成功的响应，而应用层根据该响应立即继续执行开机程序，避免应用层等待数据写入磁盘完成而造成的时间浪费。

步骤S240，当检测到磁盘空闲时，按照时间戳编号，将缓存器中的数据写入磁盘。

在磁盘空闲时，按照上述步骤S220的时间戳编号的顺序将缓存器中的数据写入磁盘。时间戳编号可以记录向磁盘写数据的顺序，按照该顺序可以按照原有的开机启动过程中请求写入数据的顺序，向磁盘写入数据，不会发生启动错误。

步骤S250，拦截应用层发送的读数据请求。

在开机过程中，应用层也有可能会读取数据。本方法利用系统提供的磁盘过滤功能拦截应用层发送的读数据请求。具体地，利用上述磁盘过滤驱动实现读数据请求的拦截功能。磁盘过滤驱动利用Windows系统提供的磁盘过滤功能，当检测到开机程序发送的向磁盘读数据请求时，拦截该请求。与上述步骤S210的原理相同，利用系统提供的磁盘过滤功能拦截请求对于现有系统的改动小、方便操作、且不需要知道源代码。

步骤S260，查询缓存器中是否存有读数据请求对应的数据，若是，则读取缓存器中的数据返回给应用层；否则，访问磁盘，读取磁盘中的数据返回给应用层。

在拦截读数据请求后，首先查询缓存器中是否有读数据请求所对应的数据，如果有就从缓存器中将该数据返回给应用层；如果没有，说明该数据已经通过步骤S240写入了磁盘，通过访问磁盘调取读数据请求所对应的数据。步骤S240中当检测到磁盘空闲时，将缓存器中的数据写入磁盘，因此存在部分数据存储于缓存器，部分数据存储于磁盘的情况。对于这种情况，就需要拦截应用层发送的读数据请求，当在缓存器中没有查询到请求读取的数据时，则在磁盘中查询请求读取的数据。

图3a示出了图2中步骤S240一种实现方式的流程图。如图3a所示，上述步骤S240中将缓存器中的数据写入磁盘包括以下步骤：

步骤S310a，向磁盘的数据块写入数据。

磁盘中以数据块为单位存储数据，先将数据写入相应的数据块中。

步骤S320a，向日志文件中添加写入数据对应的日志和日志校验码。

每个写数据块请求所对应的数据都对应设置有日志、日志校验码，用来检验向磁盘写入的数据是否完整和正确。日志文件用于存储上述日志和校验码。当需要调用日志和日志校验码时，从日志文件中进行查询。

步骤S330a，磁盘在写入数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据。

在磁盘数据具有日志和日志校验码的情况下，对于磁盘的每个数据块都添加一个标记，用于表明该数据块是否被写入数据。当标记表明该数据块已经有数据写入时，对数据块中的数据不进行修改；当标记表明该数据块没有数据写入时，可以将来自于缓存器的数据写入该数据块中。

进一步的，在将缓存器中的数据写入磁盘的过程中有可能会发生断电情况，为了保持数据一致性及文件系统完整性，可利用日志、日志校验码和数据块的标记进行如图3b或图3c的处理。

图3b示出了图2中步骤S240另一种实现方式的流程图。如图3b所示，上述步骤S240中将缓存器中的数据写入磁盘包括以下步骤：

步骤S310b，向磁盘的数据块写入数据。

磁盘中以数据块为单位存储数据，先将数据写入相应的数据块中。

步骤S320b，向日志文件中添加写入数据对应的日志和日志校验码。

每个写数据块请求所对应的数据都对应设置有日志、日志校验码，用来检验向磁盘写入的数据是否完整和正确。日志文件用于存储上述日志和校验码。当需要调用日志和日志校验码时，从日志文件中进行查询。

步骤S330b，发生断电情况。

步骤S340b，恢复供电。

步骤S350b，磁盘根据日志和日志校验码，在写入数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据。

若断电情况发生在向磁盘的数据块写入数据、向日志文件中添加写入数据对应的日志和日志校验码之后，磁盘在写入数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据之前，如果日志和日志校验码正确，说明写入磁盘的数据正确。在系统恢复供电之后，向数据快添加表明该数据块已经写入数据的标记。后续处理不会再对该数据块中的数据进行修改，以保证文件系统的完整性和数据的一致性。

图3c示出了图2中步骤S240又一种实现方式的流程图。如图3c所示，上述步骤S240中将缓存器中的数据写入磁盘包括以下步骤：

步骤S310c，向磁盘的数据块写入数据。

磁盘中以数据块为单位存储数据，先将数据写入相应的数据块中。

步骤S320c，发生断电情况。

步骤S330c，恢复供电。

步骤S340c，将磁盘的数据块中的数据删除。

若断电情况发生在向磁盘的数据块写入数据之后，在向日志文件中添加写入数据对应的日志和日志校验码之前，日志或者日志校验码任一项发生错误或没有填写，说明写入磁盘的数据错误，该数据不可使用，需重新写入数据。在系统恢复供电之后，对该数据块添加表明该数据块未被写入数据的标记，后续的处理将数据块中的数据直接删除。

根据本发明上述实施例提供的方法，在开机程序执行过程中，将原本需要写入磁盘的数据写入缓存器，同时立即向应用层反馈写数据成功的响应，能够节省应用层等待响应的时间；此外，本方法利用系统提供的磁盘过滤功能拦截应用层向磁盘写数据的请求和读数据请求，对于现有系统的改动小、方便操作；利用时间戳编号可以记录向磁盘写数据请求的顺序，不会发生启动错误；通过拦截应用层发送的读数据请求，能够应对存在部分数据存储于缓存器、部分数据存储于磁盘的情况；利用日志、日志校验码和数据块的标记的处理，能够保持数据一致性和文件系统完整性，尤其针对启动时系统发生断电的情况。

图4示出了根据本发明一个实施例的开机启动中通过缓存向磁盘写数据的装置，如图4所示，该向磁盘写入数据的装置400包括：缓存器410、驱动器420以及磁盘430；

缓存器410适于存储写数据请求对应的数据。

具体地，在缓存器410中存入的数据具有对应的时间戳编号，时间戳编号是按照写数据请求发送的先后顺序进行编制的。缓存器可以为随机存储器RAM，相对于磁盘，随机存储器具有更快的读写速度。相比于将数据写入磁盘的时间，将数据写入缓存器的时间很短，不会占用过多的开机时间。

驱动器420包括：写拦截模块421、响应模块422、写入模块423、读拦截模块424、查询模块425及读取模块426。

写拦截模块421适于在开机程序执行过程中，拦截应用层440向磁盘430发送的写数据请求，将写数据请求对应的数据存入缓存器410中。

具体地，写拦截模块421利用系统提供的磁盘过滤功能拦截应用层440向磁盘430写数据的请求。当写拦截模块421拦截到应用层440向磁盘430发送的写数据请求后，向响应模块422发送请求，要求响应模块422向应用层440进行响应，并且写拦截模块421将写数据请求对应的数据存入缓存器410中。

响应模块422适于向应用层440返回写数据成功的响应，以供应用层440根据响应继续执行开机程序。

具体地，响应模块422根据写拦截模块421的请求，向应用层440返回写数据成功的响应，应用层440根据写数据成功的响应继续执行开机程序。

写入模块423适于当检测到磁盘空闲时，将缓存器410中的数据写入磁盘430。

具体地，写入模块423适于按照时间戳编号，将缓存器410中的数据写入磁盘430。时间戳编号按照应用层440写数据请求发送的先后顺序进行编号。

读拦截模块424适于拦截应用层440发送的读数据请求。

具体地，读拦截模块424适于利用系统提供的磁盘过滤功能拦截应用层440发送的读数据请求，并向查询模块425发送查询缓存器410的请求。

查询模块425适于查询缓存器410中是否存有读数据请求对应的数据。

具体地，查询模块425根据读拦截模块424发送的请求，查询缓存器410进行是否存有读数据请求对应的数据。

读取模块426适于在查询模块425查询到缓存器410中存有读数据请求对应的数据的情况下，读取缓存器410中的数据返回给应用层440；在查询模块425查询到缓存器410中没存有读数据请求对应的数据的情况下，访问磁盘430，读取磁盘426中的数据返回给应用层440。

具体地，对于部分数据存储于缓存器410、部分数据存储于磁盘430的情况，读拦截模块424拦截应用层440发送的读数据请求，查询模块425根据读拦截模块424发送的请求在缓存器410中查询应用层440请求读取的数据；当查询到时，读取模块426在缓存器410中读取数据并返回给应用层440；当没有查询到时，读取模块426在磁盘430中读取数据并返回给应用层440。

磁盘430适于存储写入模块423写入的数据。

进一步的，上述写入模块423具体包括：数据写入单元4231和日志写入单元4232。并且磁盘430还适于在写入数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据。

数据写入单元4231适于向磁盘430的数据块写入数据。

日志写入单元4232适于向日志文件中添加写入数据对应的日志和日志校验码。

具体地，在磁盘数据具有日志和日志校验码的情况下，对于磁盘的每个数据块都添加一个标记，用于表明该数据块是否被写入数据。当标记表明该数据块已经有数据写入时，对数据块中的数据不进行修改；当标记表明该数据块没有数据写入时，可以将来自于缓存器的数据写入该数据块中。

进一步的，在将缓存器中的数据写入磁盘的过程中有可能会发生断电情况，为了保持数据一致性及文件系统完整性，数据写入单元4231、日志写入单元4232和磁盘430可利用日志、日志校验码和数据块的标记进行如下处理：

若断电情况发生在向磁盘的数据块写入数据、向日志文件中添加写入数据对应的日志和日志校验码之后，磁盘在写入数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据之前，磁盘还适于：在恢复供电之后，根据日志和日志校验码，在写入数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据；具体地，数据写入单元4231向磁盘430的数据块写入数据；在日志写入单元4232向日志文件中添加写入数据对应的日志和日志校验码之后，磁盘430在写入数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据之前，发生断电情况；当恢复供电时，在系统重启过程中，磁盘430根据日志和日志校验码，在写入数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据；如果日志和日志校验码正确，说明写入磁盘的数据正确；后续处理不会再对该数据块中的数据进行修改，以保证文件系统的完整性和数据的一致性；

若断电情况发生在向磁盘的数据块写入数据之后，在向日志文件中添加写入数据对应的日志和日志校验码之前，磁盘还适于：在恢复供电之后，将磁盘的数据块中的数据删除；具体地，在数据写入单元4231向磁盘430的数据块写入数据后，在日志写入单元4232向日志文件中添加写入数据对应的日志和日志校验码之前，发生断电情况。当恢复供电时，在系统重启过程中，磁盘430将数据块中的数据删除；日志或者日志校验码任一项发生错误或没有填写，说明写入磁盘的数据错误，该数据不可使用，需重新写入数据；在系统恢复供电之后，对该数据块添加表明该数据块未被写入数据的标记，后续的处理将数据块中的数据直接删除。

根据本实施例的装置，在开机程序执行过程中，将原本需要写入磁盘的数据写入缓存器，同时立即向应用层反馈写数据成功的响应，能够节省应用层等待响应的时间；此外，本装置利用系统提供的磁盘过滤功能拦截应用层向磁盘写数据的请求和读数据请求，对于现有系统的改动小、方便操作；利用时间戳编号可以记录向磁盘写数据请求的顺序，不会发生启动错误；通过拦截应用层发送的读数据请求，能够应对存在部分数据存储于缓存器、部分数据存储于磁盘的情况；利用日志、日志校验码和数据块的标记的处理，能够保持数据一致性和文件系统完整性，尤其针对启动时系统发生断电的情况。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器（DSP）来实现根据本发明实施例的开机启动中通过缓存向磁盘写数据的装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序（例如，计算机程序和计算机程序产品）。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

本发明公开了：A1、一种开机启动中通过缓存向磁盘写数据的方法，包括：

在开机程序执行过程中，拦截应用层向磁盘发送的写数据请求，将所述写数据请求对应的数据存入缓存器中；

向所述应用层返回写数据成功的响应，以供所述应用层根据所述响应继续执行开机程序；

当检测到所述磁盘空闲时，将缓存器中的数据写入磁盘。

A2、根据A1所述的方法，所述拦截应用层向磁盘写数据的请求具体为：利用系统提供的磁盘过滤功能拦截应用层向磁盘写数据的请求。

A3、根据A1所述的方法，在所述缓存器中存入的数据具有对应的时间戳编号，所述时间戳编号是按照写数据请求发送的先后顺序进行编制的；

所述将缓存器中的数据写入磁盘具体为：按照所述时间戳编号，将缓存器中的数据写入磁盘。

A4、根据A1-A3任一项所述的方法，所述将缓存器中的数据写入磁盘进一步包括：

向磁盘的数据块写入所述数据；

向日志文件中添加写入所述数据对应的日志和日志校验码；

所述方法还包括：所述磁盘在写入所述数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据。

A5、根据A1所述的方法，在所述将缓存器中的数据写入磁盘的过程中发生断电情况；

若所述断电情况发生在向磁盘的数据块写入所述数据、向日志文件中添加写入所述数据对应的日志和日志校验码之后，所述磁盘在写入所述数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据之前，所述方法还包括：在恢复供电之后，所述磁盘根据所述日志和日志校验码，在写入所述数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据；

若所述断电情况发生在向磁盘的数据块写入所述数据之后，在向日志文件中添加写入所述数据对应的日志和日志校验码之前，所述方法还包括：在恢复供电之后，将磁盘的数据块中的数据删除。

A6、根据A1-A5任一项所述的方法，在所述将写数据请求对应的数据存入缓存器中之后进一步包括：

拦截应用层发送的读数据请求；

查询所述缓存器中是否存有所述读数据请求对应的数据，若是，则读取所述缓存器中的数据返回给所述应用层；否则，访问磁盘，读取磁盘中的数据返回给所述应用层。

A7、根据A6所述的方法，所述拦截应用层发送的读数据请求具体为：利用系统提供的磁盘过滤功能拦截应用层发送的读数据请求。

本发明还公开了：B8、一种开机启动中通过缓存向磁盘写数据的装置，包括：缓存器、驱动器以及磁盘；

所述缓存器适于存储写数据请求对应的数据；

所述驱动器包括：

写拦截模块，适于在开机程序执行过程中，拦截应用层向磁盘发送的写数据请求，将所述写数据请求对应的数据存入所述缓存器中；

响应模块，适于向所述应用层返回写数据成功的响应，以供所述应用层根据所述响应继续执行开机程序；以及

写入模块，适于当检测到所述磁盘空闲时，将缓存器中的数据写入所述磁盘；

所述磁盘适于存储所述写入模块写入的数据。

B9、根据B8所述的装置，所述写拦截模块具体适于：利用系统提供的磁盘过滤功能拦截应用层向磁盘写数据的请求。

B10、根据B8所述的装置，在所述缓存器中存入的数据具有对应的时间戳编号，所述时间戳编号是按照写数据请求发送的先后顺序进行编制的；

所述写入模块具体适于：按照所述时间戳编号，将缓存器中的数据写入磁盘。

B11、根据B8-B10任一项所述的装置，所述写入模块进一步包括：

数据写入单元，适于向磁盘的数据块写入所述数据；

日志写入单元，适于向日志文件中添加写入所述数据对应的日志和日志校验码；

所述磁盘还适于在写入所述数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据。

B12、根据B8所述的装置，在所述将缓存器中的数据写入磁盘的过程中发生断电情况；

若所述断电情况发生在向磁盘的数据块写入所述数据、向日志文件中添加写入所述数据对应的日志和日志校验码之后，所述磁盘在写入所述数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据之前，所述磁盘还适于：在恢复供电之后，根据所述日志和日志校验码，在写入所述数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据；

若所述断电情况发生在向磁盘的数据块写入所述数据之后，在向日志文件中添加写入所述数据对应的日志和日志校验码之前，所述磁盘还适于：在恢复供电之后，将磁盘的数据块中的数据删除。

B13、根据B8-B12任一项所述的装置，所述驱动器还包括：

读拦截模块，适于拦截应用层发送的读数据请求；

查询模块，适于查询所述缓存器中是否存有所述读数据请求对应的数据；

读取模块，适于在所述查询模块查询到所述缓存器中存有所述读数据请求对应的数据的情况下，读取所述缓存器中的数据返回给所述应用层；在所述查询模块查询到所述缓存器中没存有所述读数据请求对应的数据的情况下，访问磁盘，读取磁盘中的数据返回给所述应用层。

B14、根据B13所述的装置，所述读拦截模块具体适于：利用系统提供的磁盘过滤功能拦截应用层发送的读数据请求。

Claims (10)

1.一种开机启动中通过缓存向磁盘写数据的方法，包括：

在开机程序执行过程中，拦截应用层向磁盘发送的写数据请求，将所述写数据请求对应的数据存入缓存器中；

向所述应用层返回写数据成功的响应，以供所述应用层根据所述响应继续执行开机程序；

当检测到所述磁盘空闲时，将缓存器中的数据写入磁盘。

2.根据权利要求1所述的方法，所述拦截应用层向磁盘写数据的请求具体为：利用系统提供的磁盘过滤功能拦截应用层向磁盘写数据的请求。

3.根据权利要求1所述的方法，在所述缓存器中存入的数据具有对应的时间戳编号，所述时间戳编号是按照写数据请求发送的先后顺序进行编制的；

所述将缓存器中的数据写入磁盘具体为：按照所述时间戳编号，将缓存器中的数据写入磁盘。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，所述将缓存器中的数据写入磁盘进一步包括：

向磁盘的数据块写入所述数据；

向日志文件中添加写入所述数据对应的日志和日志校验码；

所述方法还包括：所述磁盘在写入所述数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据。

5.根据权利要求1所述的方法，在所述将缓存器中的数据写入磁盘的过程中发生断电情况；

若所述断电情况发生在向磁盘的数据块写入所述数据、向日志文件中添加写入所述数据对应的日志和日志校验码之后，所述磁盘在写入所述数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据之前，所述方法还包括：在恢复供电之后，所述磁盘根据所述日志和日志校验码，在写入所述数据的数据块中添加标记表明该数据块已经写入数据；

若所述断电情况发生在向磁盘的数据块写入所述数据之后，在向日志文件中添加写入所述数据对应的日志和日志校验码之前，所述方法还包括：在恢复供电之后，将磁盘的数据块中的数据删除。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，在所述将写数据请求对应的数据存入缓存器中之后进一步包括：

拦截应用层发送的读数据请求；

查询所述缓存器中是否存有所述读数据请求对应的数据，若是，则读取所述缓存器中的数据返回给所述应用层；否则，访问磁盘，读取磁盘中的数据返回给所述应用层。

7.根据权利要求6所述的方法，所述拦截应用层发送的读数据请求具体为：利用系统提供的磁盘过滤功能拦截应用层发送的读数据请求。

8.一种开机启动中通过缓存向磁盘写数据的装置，包括：缓存器、驱动器以及磁盘；

所述缓存器适于存储写数据请求对应的数据；

所述驱动器包括：

写拦截模块，适于在开机程序执行过程中，拦截应用层向磁盘发送的写数据请求，将所述写数据请求对应的数据存入所述缓存器中；

响应模块，适于向所述应用层返回写数据成功的响应，以供所述应用层根据所述响应继续执行开机程序；以及

写入模块，适于当检测到所述磁盘空闲时，将缓存器中的数据写入所述磁盘；

所述磁盘适于存储所述写入模块写入的数据。

9.根据权利要求8所述的装置，所述写拦截模块具体适于：利用系统提供的磁盘过滤功能拦截应用层向磁盘写数据的请求。

10.根据权利要求8所述的装置，在所述缓存器中存入的数据具有对应的时间戳编号，所述时间戳编号是按照写数据请求发送的先后顺序进行编制的；

所述写入模块具体适于：按照所述时间戳编号，将缓存器中的数据写入磁盘。

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