CN103885776A - 程序加速方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种程序加速方法及其装置，在所述文件预读包中保存有目标程序加速时读取的相应文件，通过预先加载所述文件预读包到内存，并且对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook操作，可以控制所述目标程序发生读取文件操作时的读取操作的指向对象，如果要读取的文件包含在所述文件预读包中，直接读取文件预读包中的文件。则目标程序不需要再到磁盘中读取相关的文件，并且不会出现有多个程序同时读取磁盘中的同一个文件导致卡死的问题，大大减少了对需要读取的文件的加载时间，提高了程序的加载和运行速度。

Description

程序加速方法及其装置

技术领域

本发明涉及计算机控制程序的技术领域，特别是涉及一种程序加速方法，以及一种程序加速装置。

背景技术

随着计算机软件行业的飞速发展，软件越做越庞大，对软件的运行速度造成了影响，变得越来越慢，浪费了用户的大量时间，影响了用户对软件的体验。

常用的解决方法是程序预读机制。WinPrefetchView是一个读取微软Prefetch预读机制文件的软件，通过它可以得知某个文件的某个部分在某个时间点被读取的次数，从而计算出该文件的IO值，然后通过一些机制去改变这个读取方法，从而达到提高软件加载和运行速度的目的。

从WINXP开始，微软自带了Prefetch的预读机制，利用这个机制，可以通过WinPrefetchView得到全局文件的访问频率。

然而，Prefetch具有如下缺点：

1)某些软件出于某些目的会自动关闭此功能。

2)此机制针对整个系统所有程序，一旦某个程序不符合加速机制，将不会得到加速处理。

3)绝大多数用户不知道如何去使用此机制，即使知道，也很难控制好。

4)通过WinPrefetch得到IO数据后，由于没有要加速的软件的源代码，没办法进行优化，无法进行加速。

5)一台机器得到的数据，在另外一台机器上，不一定有效。

综上所述，此方法具有很大的局限性，加速效果不够好。

发明内容

针对现有程序加速方法具有较大的局限性，加速效果够不好的技术问题，本发明提出一种程序加速方法，能够提高程序加速的效果和适用性。

一种程序加速方法，包括以下步骤：

在目标程序启动时，将预设的与所述目标程序对应的文件预读包加载到内存，其中，所述文件预读包中预先保存有所述目标程序加速时读取的相应文件；

对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook操作；

当检测到所述目标程序发生读取文件操作时，判断要读取的文件是否包含在所述文件预读包中，如果是，则直接读取文件预读包中的文件。

本发明还提供一种程序加速装置，同样能够提高程序加速的效果和适用性。

一种程序加速装置，包括：

预读包加载模块，用于在目标程序启动时，将预设的与所述目标程序对应的文件预读包加载到内存，其中，所述文件预读包中预先保存有所述目标程序加速时读取的相应文件；

Hook模块，用于对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook操作；

文件读取模块，用于当检测到所述目标程序发生读取文件操作时，判断要读取的文件是否包含在所述文件预读包中，如果是，则直接读取文件预读包中的文件。

本发明的程序加速方法及其装置中，在所述文件预读包中保存有目标程序加速时读取的相应文件，通过预先加载所述文件预读包到内存，并且对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook操作，可以控制所述目标程序发生读取文件操作时的读取操作的指向对象，如果要读取的文件包含在所述文件预读包中，直接读取文件预读包中的文件。则目标程序不需要再到磁盘中读取相关的文件，并且不会出现有多个程序同时读取磁盘中的同一个文件导致卡死的问题，大大减少了对需要读取的文件的加载时间，提高了程序的加载和运行速度。

附图说明

图1是本发明实时视频图饰叠加处理方法的流程示意图；

图2是本发明程序加速装置的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明程序加速方法的流程示意图。

所述程序加速方法，包括以下步骤：

S101，在目标程序启动时，将预设的与所述目标程序对应的文件预读包加载到内存，其中，所述文件预读包中预先保存有所述目标程序加速时读取的相应文件；

S102，对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook操作；

S103，当检测到所述目标程序发生读取文件操作时，判断要读取的文件是否包含在所述文件预读包中，如果是，则直接读取文件预读包中的文件。

本发明的程序加速方法中，在所述文件预读包中保存有目标程序加速时读取的相应文件，通过预先加载所述文件预读包到内存，并且对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook操作，可以控制所述目标程序发生读取文件操作时的读取操作的指向对象，如果要读取的文件包含在所述文件预读包中，直接读取文件预读包中的文件。则目标程序不需要再到磁盘中读取相关的文件，并且不会出现有多个程序同时读取磁盘中的同一个文件导致卡死的问题，大大减少了对需要读取的文件的加载时间，提高了程序的加载和运行速度。

其中，对于步骤S101，在目标程序启动时，将预设的与所述目标程序对应的文件预读包加载到内存。所述文件预读包中预先保存有所述目标程序加速时读取的相应文件，所述目标程序加速时读取的相应文件是此目标程序常用的文件，具体文件和内容视具体程序而定，包括一般文件以及DLL（Dynamic LinkLibraryL，动态链接库）文件等。

在一种优选实施方式中，为了减少所述文件预读包对硬盘等储存资源的占用，所述文件预读包以压缩包的方式存放在硬盘中，在程序启动时，首先将所述目标程序对应的文件预读包加载到内存；然后将所加载的内存解压到另外一段内存，并将该段内存设置为不存放到交换页面。例如，可用VirtualLock将所述文件预读包解压到的内存设置为不存放到交换页面，以免使用时产生额外的IO操作，影响速度。

进一步地，为保证对所述目标程序的第一手操作，在目标程序启动时，可加载所述目标程序，并调用挂起标志让其处于暂停状态。例如可通过CreateProcess的CREATE_SUSPENDED标志加载要进行加速的目标程序，让其处于暂停状态，以实现对目标进程进行第一手操作。然后在对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook操作后，调用线程恢复函数使所述目标程序恢复运行，例如用ResumeThread让被加载并暂停的目标程序继续运行。保证对所述目标程序的第一手操作，可使本发明的加载和运行方法可以第一时间接管所述目标程序，防止所述目标程序因其他操作而导致卡死等问题。

在步骤S102中，对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook（挂钩）操作，接管所述目标程序读取文件时需要调用的各种API（ApplicationProgramming Interface，应用程序编程接口），例如包括：NtCreateFile、NtOpenFile、NtReadFile、NtWriteFile和LdrLoadDLL等，根据具体的目标程序不同，可能有所不同。

Hook是Windows中提供的一种用以替换DOS下“中断”的系统机制。在对特定的系统事件进行hook后，一旦发生已hook事件，对该事件进行hook的程序就会受到系统的通知，这时程序就能在第一时间对该事件做出响应。

因此，当所述目标程序需要读取相关的文件时，其调用的读取文件API因为被接管，所以可控制所述读取文件API的读取操作指向的对象。

在步骤S103中，当检测到所述目标程序发生读取文件操作时，判断要读取的文件是否包含在所述文件预读包中，如果是，则直接读取文件预读包中的文件。

当目标程序发生读取文件操作时，通过hook目标程序的读取文件API，首先判断要读取的文件是否在所述文件预读包中，若是，则直接读取所述文件预读包中的文件数据。否则，直接读取磁盘上的原文件数据。

在本步骤中，读取一般文件和读取DLL文件的操作包括：

判断所述目标程序读取的是否DLL文件；

如果是DLL文件，则用内存加载的方法加载所述文件预读包中的相应DLL文件；

否则，将所述读取文件操作直接指向所述文件预读包中相应的文件。

当目标程序发生加载DLL操作时，判断要加载的DLL是否在所述文件预读包中，若是，则直接用内存加载DLL的方法直接加载所述文件预读包中的现成数据。无需再从硬盘中读取DLL文件，节省架子DLL的时间。

在一个优选实施方式中，在所述目标程序运行结束后，统计所述目标程序对于各个文件的读取次数；根据所述各个文件的读取次数，选择相应的文件组成所述文件预读包。

例如，在目标程序结束时，根据文件的读取次数，将读取次数最高，并且没有进行过写入操作，并且不是指定文件名（如用户设置的不进行预读的白名单文件列表）的前N个文件压缩到一个大文件中，作为下次使用的预读包。而若没有文件符合上述要求，或者跟文件预读包和上次相比没改变，则不进行文件预读包的更新操作。

进一步地，因为文件被改变的情况下，无法进行预读，当目标程序运行时发生写入文件操作，则记录下相应的文件发生过写入操作，作为所述文件不被预读的依据。避免因写入操作改变过的文件对文件预读包的内容造成影响。

通过本发明，可以尽可能减少某个软件程序的IO操作，从而达到提高速度的目的，并且可以因应用户机器的情况，有条件地选择要进行预读的文件，提高预读的精确率。

请参阅图2，图2是本发明程序加速装置的结构示意图。

所述程序加速装置包括：

预读包加载模块11，用于在目标程序启动时，将预设的与所述目标程序对应的文件预读包加载到内存，其中，所述文件预读包中预先保存有所述目标程序加速时读取的相应文件；

Hook模块12，用于对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook操作；

文件读取模块13，用于当检测到所述目标程序发生读取文件操作时，判断要读取的文件是否包含在所述文件预读包中，如果是，则直接读取文件预读包中的文件。

本发明的程序加速装置中，所述预读包加载模块11在所述文件预读包中保存有目标程序加速时读取的相应文件，所述Hook模块12对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook操作，所述文件读取模块13控制所述目标程序发生读取文件操作时的读取操作的指向对象，如果要读取的文件包含在所述文件预读包中，直接读取文件预读包中的文件。因此目标程序不需要再到磁盘中读取相关的文件，并且不会出现有多个程序同时读取磁盘中的同一个文件导致卡死的问题，大大减少了对需要读取的文件的加载时间，提高了程序的加载和运行速度。

其中，所述预读包加载模块11在目标程序启动时，将预设的与所述目标程序对应的文件预读包加载到内存。所述文件预读包中预先保存有所述目标程序加速时读取的相应文件，所述目标程序加速时读取的相应文件是此目标程序常用的文件，具体文件和内容视具体程序而定，包括一般文件以及DLL（DynamicLink LibraryL，动态链接库）文件等。

在一种优选实施方式中，为了减少所述文件预读包对硬盘等储存资源的占用，所述文件预读包以压缩包的方式存放在硬盘中，在程序启动时，所述预读包加载模块11首先将所述目标程序对应的文件预读包加载到内存；然后将所加载的内存解压到另外一段内存，并将该段内存设置为不存放到交换页面。例如，可用VirtualLock将所述文件预读包解压到的内存设置为不存放到交换页面，以免使用时产生额外的IO操作，影响速度。

进一步地，所述程序加速装置还包括启动控制模块，用于在目标程序启动时，加载所述目标程序，并调用挂起标志让其处于暂停状态，并在对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook操作后，调用线程恢复函数使所述目标程序恢复运行。

为保证对所述目标程序的第一手操作，在目标程序启动时，所述启动控制模块可通过CreateProcess的CREATE_SUSPENDED标志加载要进行加速的目标程序，让其处于暂停状态，以实现对目标进程进行第一手操作。然后在对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook操作后，调用例如ResumeThread让被加载并暂停的目标程序继续运行。可使本发明的加速装置可以第一时间接管所述目标程序，防止所述目标程序因其他操作而导致卡死等问题。

所述Hook模块12对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook（挂钩）操作，接管所述目标程序读取文件时需要调用的各种API（ApplicationProgramming Interface，应用程序编程接口），例如包括：NtCreateFile、NtOpenFile、NtReadFile、NtWriteFile和LdrLoadDLL等，根据具体的目标程序不同，可能有所不同。

Hook是Windows中提供的一种用以替换DOS下“中断”的系统机制。在对特定的系统事件进行hook后，一旦发生已hook事件，对该事件进行hook的程序就会受到系统的通知，这时程序就能在第一时间对该事件做出响应。

因此，当所述目标程序需要读取相关的文件时，其调用的读取文件API被接管，可控制所述读取文件API的读取操作指向的对象。

所述文件读取模块13当检测到所述目标程序发生读取文件操作时，判断要读取的文件是否包含在所述文件预读包中，如果是，则直接读取文件预读包中的文件。

当目标程序发生读取文件操作时，通过hook目标程序的读取文件API，首先判断要读取的文件是否在所述文件预读包中，若是，则直接读取所述文件预读包中的文件数据。否则，直接读取磁盘上的原文件数据。

所述文件读取模块13读取一般文件和读取DLL文件的操作有所区别，因此，所述文件读取模块13包括：

判断模块，用于判断所述目标程序读取的是否DLL文件；

读取执行模块，用于如果判断是DLL文件，则用内存加载的方法加载所述文件预读包中的相应DLL文件；否则，将所述读取文件操作直接指向所述文件预读包中相应的文件。

当目标程序发生加载DLL操作时，判断要加载的DLL是否在所述文件预读包中，若是，则直接用内存加载DLL的方法直接加载所述文件预读包中的现成数据。无需再从硬盘中读取DLL文件，节省架子DLL的时间。

在一个优选实施方式中，本发明的所述程序加速装置还包括以下模块：

统计模块，用于在所述目标程序运行结束后，统计所述目标程序对于各个文件的读取次数；

预读包设置模块，用于根据所述各个文件的读取次数，选择相应的文件组成所述文件预读包。

例如，在目标程序结束时，根据文件的读取次数，将读取次数最高，并且没有进行过写入操作，并且不是指定文件名（如用户设置的不进行预读的白名单文件列表）的前N个文件压缩到一个大文件中，作为下次使用的预读包。而若没有文件符合上述要求，或者跟文件预读包和上次相比没改变，则不进行文件预读包的更新操作。

进一步地，因为文件被改变的情况下，无法进行预读，因此，所述统计模块在目标程序发生写入文件操作时，记录下相应的文件发生过写入操作，作为所述文件不被预读的依据。避免因写入操作改变过的文件对文件预读包的内容造成影响。

通过本发明，可以尽可能减少某个软件程序的IO操作，从而达到提高速度的目的，并且可以因应用户机器的情况，有条件地选择要进行预读的文件，提高预读的精确率。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式中的全部或部分流程以及对应的系统、所述音乐播放器，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各实施方式的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random AccessMemory，RAM）等。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种程序加速方法，其特征在于，包括以下步骤：

在目标程序启动时，将预设的与所述目标程序对应的文件预读包加载到内存，其中，所述文件预读包中预先保存有所述目标程序加速时读取的相应文件；

对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook操作；

当检测到所述目标程序发生读取文件操作时，判断要读取的文件是否包含在所述文件预读包中，如果是，则直接读取文件预读包中的文件。

2.如权利要求1所述的程序加速方法，其特征在于，将预设的与所述目标程序对应的文件预读包加载到内存的步骤包括：

将所述目标程序对应的文件预读包加载到内存；

将所加载的内存解压到另外一段内存，并将该段内存设置为不存放到交换页面。

3.如权利要求1或者2所述的程序加速方法，其特征在于：

在目标程序启动时，加载所述目标程序，并调用挂起标志让其处于暂停状态；

在对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook操作后，调用线程恢复函数使所述目标程序恢复运行。

4.如权利要求1或者2所述的程序加速方法，其特征在于，读取文件预读包中的文件的步骤包括：

判断所述目标程序读取的是否DLL文件；

如果是DLL文件，则用内存加载的方法加载所述文件预读包中的相应DLL文件；

否则，将所述读取文件操作直接指向所述文件预读包中相应的文件。

5.如权利要求1或者2所述的程序加速方法，其特征在于：

在所述目标程序运行结束后，统计所述目标程序对于各个文件的读取次数；

根据所述各个文件的读取次数，选择相应的文件组成所述文件预读包。

6.一种程序加速装置，其特征在于，包括：

预读包加载模块，用于在目标程序启动时，将预设的与所述目标程序对应的文件预读包加载到内存，其中，所述文件预读包中预先保存有所述目标程序加速时读取的相应文件；

Hook模块，用于对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook操作；

文件读取模块，用于当检测到所述目标程序发生读取文件操作时，判断要读取的文件是否包含在所述文件预读包中，如果是，则直接读取文件预读包中的文件。

7.如权利要求6所述的程序加速装置，其特征在于，所述预读包加载模块包括：

内存加载模块，用于将所述目标程序对应的文件预读包加载到内存；

内存解压模块，用于将所加载的内存解压到另外一段内存，并将该段内存设置为不存放到交换页面。

8.如权利要求6或者7所述的程序加速装置，其特征在于，还包括：启动控制模块，用于在目标程序启动时，加载所述目标程序，并调用挂起标志让其处于暂停状态，并在对所述目标程序调用的读取文件API进行Hook操作后，调用线程恢复函数使所述目标程序恢复运行。

9.如权利要求6或者7所述的程序加速装置，其特征在于，所述文件读取模块包括：

判断模块，用于判断所述目标程序读取的是否DLL文件；

读取执行模块，用于如果判断是DLL文件，则用内存加载的方法加载所述文件预读包中的相应DLL文件；否则，将所述读取文件操作直接指向所述文件预读包中相应的文件。

10.如权利要求6或者7所述的程序加速装置，其特征在于，还包括用于

统计模块，用于在所述目标程序运行结束后，统计所述目标程序对于各个文件的读取次数；

预读包设置模块，用于根据所述各个文件的读取次数，选择相应的文件组成所述文件预读包。

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