CN108108376A - 一种线性自适应文件名长度调度系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及线性自适应文件名长度调度系统及方法，本发明提供的线性自适应文件名长度调度方法，包括如下步骤：S1：初始化文件系统；S2：系统调用层接收来自于用户层面的文件调度请求，将其汇总至总体调度器；S3：总体调度器通知线性自适应存储调度器和文件变更事件映射表，触发文件的线性自适应调度和文件增加、删除、修改或变更操作，由此将文件数据以及文件名分为两个部分在存储单元中进行存储；S4：线性自适应存储调度器以及文件变更事件映射表将相应文件操作结果反馈至总体调度器；S5：总体调度器汇总事件后输出给系统调用层，以反馈至用户。本发明降低了文件在传输和文件名存储、转换过程中的时间成本。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种线性自适应文件名长度调度系统及方法。
背景技术
文件系统作为操作系统的一个重要组成部分，长期以来一直是操作系统的一个核心发展方向，而文件长度系统作为文件系统的一个重要分支，一直以来都是一个国内外研究的热点。目前市面上的主流操作系统只支持定长度的文件名，例如：Linux EXT2 EXT3EXT4文件系统文件名称长度仅支持至多255个字节或某个定长值，这给上层用户调用、算法设计、存储的设计带来了很多的不便利因素，在互联网、物联网领域经常造成存储算法的冗余以及额外时间开销。因而根据系统综合情况，设计一种应用于文件系统的可动态分配文件名长度的调度方法是非常有必要的。
现有技术中，存在一些对文件系统的优化方案，但是没有针对在文件名长度方面的处理。《恢复文件系统中己删除文件的方法及装置》公开号“CN105095025A”中提出了针对于EXT文件系统的误操作处理、以及容错还原处理的方法，对文件系统容错性会产生能力上的提升，但对于文件名长度方面没有任何涉及。而《恢复Ext3\Ext4中己彻底删除文件的方法》公开号“CN10506889A”其流程与之类似，侧重点不同。
上述实现方案中虽然提及了文件系统中文件的增、删、改、查四部分操作的优化，但是文件系统的文件名长度是固定的，不能根据系统实时情况进行变化，上述问题无疑给顶层软件调度设计带来了不必要的开销。如果外部文件文件名大于文件系统支持的最大文件名长度，出现不能直接存储的情况时，顶层软件则需要额外设计文件名转换算法或相应的处理模块来处理这一缺陷，这将大大降低应用软件的执行效率。在互联网金融、互联网搜索领域，势必会带来很大的额外开发成本和维护成本。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足，提供一种能够降低转换过程时间成本、存储灵活、操作方便的文件系统操作方法，本发明提供了一种线性自适应文件名长度调度系统，包括初始化文件系统模块、系统调用模块、总体调度器、线性自适应存储调度器以及文件变更事件映射表，其中，
所述初始化文件系统模块用于文件系统的初始化，即，将文件系统中文件的文件名从文件中剥离开，形成独立的存储单元，以将剥离开的文件名和文件数据分开存储；
所述系统调用模块与初始化文件系统模块连接，用于在文件系统初始化后接收来自用户层面的文件调度请求，并将其汇总至总体调度器；
所述线性自适应存储调度器用于对文件进行线性自适应调度；
所述文件变更事件映射表用于对文件进行增加、删除、修改或变更操作；
所述总体调度器与系统调用模块、线性自适应存储调度器以及文件变更事件映射表连接；所述总体调度器用于将文件调度请求通知线性自适应存储调度器以及文件变更事件映射表，以触发文件的线性自适应调度和文件增加、删除、修改或变更操作，同时接收线性自适应存储调度器以及文件变更事件映射表的操作反馈结果，并将其汇总后输出给系统调用模块。
本发明另外提供了一种线性自适应文件名长度调度方法，包括如下步骤：
S1：初始化文件系统：将文件系统中文件的文件名从文件中剥离开，形成独立的存储单元，以将剥离开的文件名与文件数据分开存储；
S2：系统调用层接收来自于用户层面的文件调度请求，将其汇总至总体调度器；
S3：总体调度器通知线性自适应存储调度器和文件变更事件映射表，触发文件的线性自适应调度和文件增加、删除、修改或变更操作，由此将文件数据以及文件名分为两个部分在存储单元中进行存储；
S4：线性自适应存储调度器以及文件变更事件映射表将相应文件操作结果反馈至总体调度器；
S5：总体调度器汇总事件后输出给系统调用层，以反馈至用户。
其中，所述步骤S1包括如下步骤：
S11：获取存储分区信息；
S12：获取空余存储区域信息；
S13：若空余存储区域的空间不够存储文件名与文件数据，则返回报错信息终止操作；若空余存储区域的空间足够存储文件名与文件数据，则存储文件名与文件数据。
其中，所述步骤S11中，先确定存储分区的起始位置和终止位置，确定需要格式化的存储区域的边界值。
其中，所述步骤S13中，若空余存储区域的空间足够存储文件名与文件数据，则在存储地址的最高位开始顺序存储文件数据，在存储地址的最低位逆序存储文件名。
其中，所述步骤S3中，文件的删除操作包括如下步骤：
S31：获取文件信息；
S32：删除文件数据和文件名；
S33：高地址位其它文件数据向低地址位移动；
S34：低地址位其它文件数据向高地址位移动。
其中，所述步骤S3中，文件的增加操作包括如下步骤：
S31：获取存储分区信息；
S32：从文件中分离文件数据以及文件名；
S33：将文件数据在存储区域中由低地址位向高地址位执行存取操作；
S34：将文件名在存储区域中由高地址位向低地址位执行存取操作；
S35：建立从文件数据到文件名的映射。
其中，所述步骤S3中，文件的变更操作包括如下步骤：
S31：获取文件数据和文件名各自的地址信息；
S32：判断是文件名变更还是文件数据变更；
S33：若是文件数据变更，则按照原先Ext系统处理文件；若是文件名变更，则判断文件名长度是否增加；
S34：若文件名变更，当文件名长度增加时，则其余文件名由高地址位向低地址位移动，当文件名长度减少时，则其余文件名由低地址位向高地址位移动。
其中，所述步骤S3中， 当进行文件删除操作时，文件的线性自适应调度包括：
S31：删除前获取文件的信息；
S32：删除文件数据和文件名；
S33：删除文件数据后，剩余高地址位文件数据向低地址位原删除文件数据所在地址位移动；
S34：删除文件名后，剩余低地址位文件名向高地址位原删除文件名所在地址位移动。
其中，所述步骤S31中，文件的信息包括文件数据的初始位置和终止位置以及文件名的初始位置和终止位置。
本发明中，所谓的“文件系统”，是指操作系统中负责组织、管理和存储文件信息的重要功能组成部分，全称为文件管理系统。
本发明中，所谓的“文件名长度”，是指对文件系统中各个文件在名称的长度定义和限制。
本发明中，所谓的“线性自适应”，是指采用非随机、非离散型的形式对系统进行自动化调度的一种工业流程化模型。
本发明提供的线性自适应文件名长度调度系统及方法，突破了原先Linux传统Ext系列文件系统在文件名长度上的限制，使得文件名称较长的文件可以灵活动态地在文件系统上存储。降低了文件在传输和文件名存储、转换过程中的时间成本。
附图说明
图1：本发明的线性自适应文件名长度调度系统框架图；
图2：现有技术中文件名和文件数据的存储方向；
图3：本发明中文件名和文件数据的存储方向；
图4：本发明中文件名和文件数据的存储方向；
图5：本发明中文件名变更时文件名的存储方向；
图6：本发明中文件的线性自适应调度中文件名存储方向。
附图标记说明
1 初始化文件系统模块
2 系统调用模块
3 总体调度器
4 线性自适应存储调度器
5 文件变更事件映射表。
具体实施方式
为了对本发明的技术方案及有益效果有更进一步的了解，下面配合附图详细说明本发明的技术方案及其产生的有益效果。
图1为本发明的线性自适应文件名长度调度系统框架图，如图1所示，本发明提供了一种线性自适应文件名长度调度系统，包括初始化文件系统模1块、系统调用模块2、总体调度器3、线性自适应存储调度器4以及文件变更事件映射表5，其中，
所述初始化文件系统模块1用于文件系统的初始化，即，将文件系统中文件的文件名从文件中剥离开，形成独立的存储单元，以将剥离开的文件名和文件数据分开存储；
所述系统调用模块2与初始化文件系统模块1连接，用于在文件系统初始化后接收来自用户层面的文件调度请求，并将其汇总至总体调度器3；
所述线性自适应存储调度器4用于对文件进行线性自适应调度；
所述文件变更事件映射表5用于对文件进行增加、删除、修改或变更操作；
所述总体调度器3与系统调用模块2、线性自适应存储调度器4以及文件变更事件映射表5连接；所述总体调度器3用于将文件调度请求通知线性自适应存储调度器4以及文件变更事件映射表5，以触发文件的线性自适应调度和文件增加、删除、修改或变更操作，同时接收线性自适应存储调度器4以及文件变更事件映射表5的操作反馈结果，并将其汇总后输出给系统调用模块2。
本发明另外提供了一种线性自适应文件名长度调度方法，包括如下步骤：
S1：初始化文件系统：将文件系统中文件的文件名从文件中剥离开，形成独立的存储单元，以将剥离开的文件名与文件数据分开存储；
S2：系统调用层接收来自于用户层面的文件调度请求，将其汇总至总体调度器；
S3：总体调度器通知线性自适应存储调度器和文件变更事件映射表，触发文件的线性自适应调度和文件增加、删除、修改或变更操作，由此将文件数据以及文件名分为两个部分在存储单元中进行存储；
S4：线性自适应存储调度器以及文件变更事件映射表将相应文件操作结果反馈至总体调度器；
S5：总体调度器汇总事件后输出给系统调用层，以反馈至用户。
较优的，所述步骤S1包括如下步骤：
S11：获取存储分区信息；
S12：获取空余存储区域信息；
S13：若空余存储区域的空间不够存储文件名与文件数据，则返回报错信息终止操作；若空余存储区域的空间足够存储文件名与文件数据，则存储文件名与文件数据。
较优的，所述步骤S11中，先确定存储分区的起始位置和终止位置，确定需要格式化的存储区域的边界值。
较优的，所述步骤S13中，若空余存储区域的空间足够存储文件名与文件数据，则在存储地址的最高位开始顺序存储文件数据，在存储地址的最低位逆序存储文件名。
也即，本发明中，在文件系统的初始化过程中，文件的文件名不再按照文件的一部分和文件数据进行统一处理，而是将其作为一个独立的新的存储单元进行处理。
并且，与现有技术不同的是，本发明中，文件数据和文件名不再按照磁盘的地址位顺序方向进行存储，而是采用分开存储的方式，将文件的文件名由高地址位向低地址位存储，将文件的文件数据由低地址位向高地址位存储。
具体的，请参阅图2-图4所示，其中，图2表示现有技术中文件名和文件数据的存储方向，图3-图4均表示本发明中文件名和文件数据的存储方向。
具体的，所述步骤S3中，文件的删除操作包括如下步骤：
S31：获取文件信息；
S32：删除文件数据和文件名；
S33：高地址位其它文件数据向低地址位移动；
S34：低地址位其它文件数据向高地址位移动。
具体的，所述步骤S3中，文件的增加操作包括如下步骤：
S31：获取存储分区信息；
S32：从文件中分离文件数据以及文件名；
S33：将文件数据在存储区域中由低地址位向高地址位执行存取操作；
S34：将文件名在存储区域中由高地址位向低地址位执行存取操作；
S35：建立从文件数据到文件名的映射。
表1及表2为本发明的两个具体实施例中建立的从文件数据到文件名的映射表。
表1：从文件数据到文件名的映射表
| ID | 文件数据 | 大小 | 存储起始位置 | 存储终止位置 | 其他标识 |
| 2036 | 0101010100010… | 313645 | 246789370 | 246789370+313645 | 略 |
表2：从文件数据到文件名的映射表
| ID | 文件名称 | 大小 | 存储起始位置 | 存储终止位置 | 其他标识 |
| 2036 | /etc/test.cfg | 28 | 7789467899060 | 7789467899060-28 | 略 |
具体的，所述步骤S3中，文件的变更操作包括如下步骤：
S31：获取文件数据和文件名各自的地址信息；
S32：判断是文件名变更还是文件数据变更；
S33：若是文件数据变更，则按照原先Ext系统处理文件；若是文件名变更，则判断文件名长度是否增加；
S34：请参见图5所示，为本发明中文件名变更时文件名的存储方向，如图5所示，若文件名变更，当文件名长度增加时，则其余文件名由高地址位向低地址位移动（如图5所示），当文件名长度减少时，则其余文件名由低地址位向高地址位移动（图未视）。
具体的，请参阅图6所示，为本发明中文件的线性自适应调度中文件名存储方向，所述步骤S3中， 当进行文件删除操作时，文件的线性自适应调度包括：
S31：删除前获取文件的信息；
S32：删除文件数据和文件名；
S33：删除文件数据后，剩余高地址位文件数据向低地址位原删除文件数据所在地址位移动；
S34：删除文件名后，剩余低地址位文件名向高地址位原删除文件名所在地址位移动。
具体的，所述步骤S31中，文件的信息包括文件数据的初始位置和终止位置以及文件名的初始位置和终止位置。
本发明的有益效果是：
1、在Ext文件系统的层面对文件名长度进行了线性自适应扩展。能够支持任意长度的文件名称，不用进行转义、转存等二次处理操作。突破了原先Linux传统Ext系列文件系统在文件名长度上的限制，使得文件名较长的文件可以灵活动态地在文件系统上存储。降低了文件在传输和文件名存储、转换过程中的时间成本。
2、本发明可以扩展文件系统对文件名长度的限制，使得文件数据与文件名称分割处理，增加了系统的易用性，势必将降低操作系统应用层在文件名转换文件、文件名检索方面的时间、空间开销。
虽然本发明已利用上述较佳实施例进行说明，然其并非用以限定本发明的保护范围，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围之内，相对上述实施例进行各种变动与修改仍属本发明所保护的范围，因此本发明的保护范围以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种线性自适应文件名长度调度系统，其特征在于，包括初始化文件系统模块、系统调用模块、总体调度器、线性自适应存储调度器以及文件变更事件映射表，其中，
所述初始化文件系统模块用于文件系统的初始化，即，将文件系统中文件的文件名从文件中剥离开，形成独立的存储单元，以将剥离开的文件名和文件数据分开存储；
所述系统调用模块与初始化文件系统模块连接，用于在文件系统初始化后接收来自用户层面的文件调度请求，并将其汇总至总体调度器；
所述线性自适应存储调度器用于对文件进行线性自适应调度；
所述文件变更事件映射表用于对文件进行增加、删除、修改或变更操作；
所述总体调度器与系统调用模块、线性自适应存储调度器以及文件变更事件映射表连接；所述总体调度器用于将文件调度请求通知线性自适应存储调度器以及文件变更事件映射表，以触发文件的线性自适应调度和文件增加、删除、修改或变更操作，同时接收线性自适应存储调度器以及文件变更事件映射表的操作反馈结果，并将其汇总后输出给系统调用模块。
2.一种线性自适应文件名长度调度方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：初始化文件系统：将文件系统中文件的文件名从文件中剥离开，形成独立的存储单元，以将剥离开的文件名与文件数据分开存储；
S2：系统调用层接收来自于用户层面的文件调度请求，将其汇总至总体调度器；
S3：总体调度器通知线性自适应存储调度器和文件变更事件映射表，触发文件的线性自适应调度和文件增加、删除、修改或变更操作，由此将文件数据以及文件名分为两个部分在存储单元中进行存储；
S4：线性自适应存储调度器以及文件变更事件映射表将相应文件操作结果反馈至总体调度器；
S5：总体调度器汇总事件后输出给系统调用层，以反馈至用户。
3.如权利要求2所述的线性自适应文件名长度调度方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下步骤：
S11：获取存储分区信息；
S12：获取空余存储区域信息；
S13：若空余存储区域的空间不够存储文件名与文件数据，则返回报错信息终止操作；若空余存储区域的空间足够存储文件名与文件数据，则存储文件名与文件数据。
4.如权利要求3所述的线性自适应文件名长度调度方法，其特征在于，所述步骤S11中，先确定存储分区的起始位置和终止位置，确定需要格式化的存储区域的边界值。
5.如权利要求3所述的线性自适应文件名长度调度方法，其特征在于，所述步骤S13中，若空余存储区域的空间足够存储文件名与文件数据，则在存储地址的最高位开始顺序存储文件数据，在存储地址的最低位逆序存储文件名。
6.如权利要求2所述的线性自适应文件名长度调度方法，其特征在于，所述步骤S3中，文件的删除操作包括如下步骤：
S31：获取文件信息；
S32：删除文件数据和文件名；
S33：高地址位其它文件数据向低地址位移动；
S34：低地址位其它文件数据向高地址位移动。
7.如权利要求2所述的线性自适应文件名长度调度方法，其特征在于，所述步骤S3中，文件的增加操作包括如下步骤：
S31：获取存储分区信息；
S32：从文件中分离文件数据以及文件名；
S33：将文件数据在存储区域中由低地址位向高地址位执行存取操作；
S34：将文件名在存储区域中由高地址位向低地址位执行存取操作；
S35：建立从文件数据到文件名的映射。
8.如权利要求2所述的线性自适应文件名长度调度方法，其特征在于，所述步骤S3中，文件的变更操作包括如下步骤：
S31：获取文件数据和文件名各自的地址信息；
S32：判断是文件名变更还是文件数据变更；
S33：若是文件数据变更，则按照原先Ext系统处理文件；若是文件名变更，则判断文件名长度是否增加；
S34：若文件名变更，当文件名长度增加时，则其余文件名由高地址位向低地址位移动，当文件名长度减少时，则其余文件名由低地址位向高地址位移动。
9.如权利要求2所述的线性自适应文件名长度调度方法，其特征在于，所述步骤S3中，当进行文件删除操作时，文件的线性自适应调度包括：
S31：删除前获取文件的信息；
S32：删除文件数据和文件名；
S33：删除文件数据后，剩余高地址位文件数据向低地址位原删除文件数据所在地址位移动；
S34：删除文件名后，剩余低地址位文件名向高地址位原删除文件名所在地址位移动。
10.如权利要求9所述的线性自适应文件名长度调度方法，其特征在于，所述步骤S31中，文件的信息包括文件数据的初始位置和终止位置以及文件名的初始位置和终止位置。
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| 朱立谷 等: ""一种新的媒体归档存储技术的研究"", 《万方数据知识服务平台》 * |
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| CN108108376B (zh) | 2021-07-09 |
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