CN110187837A - 一种文件存取方法、装置及文件系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种文件存取方法,包括从非易失存储器读取Dir信息至内存;当接收IO请求后并从所述内存读取对应的所述Dir信息;根据所述IO请求与所述Dir信息,通过直接IO的方式对所述非易失存储器进行数据读写。该文件存取方法利用非易失存储器存储文件,充分发挥非易失存储器的高性能,同时该文件存取方法采用直接IO的读写方式,可以有效实现简洁高效的文件存取,支持高性能的应用场景,提高产品竞争力。本申请还公开了一种文件存取装置、文件系统以及计算机可读存储介质,均具有上述技术效果。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域,特别涉及一种文件存取方法;还涉及一种文件存取装置、文件系统以及计算机可读存储介质。
背景技术
计算机已广泛应用于各技术领域,而随着技术的发展,各领域对计算机应用效率提出了更高的要求,尤其对文件存取提出了更高要求。实现简洁高效的文件存取无疑会进一步推动技术发展,增加产品竞争力。有鉴于此,提供一种文件存取方法,实现简洁高效的文件存取是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种文件存取方法,能够有效实现简洁高效的文件存取;本申请的另一目的是提供一种文件存取装置、文件系统以及计算机可读存储介质,均具有上述技术效果。
为解决上述技术问题,本申请提供了一种文件存取方法,包括:
从非易失存储器读取Dir信息至内存;
当接收IO请求后从所述内存读取对应的所述Dir信息;
根据所述IO请求与所述Dir信息,通过直接IO的方式对所述非易失存储器进行数据读写。
可选的,通过所述非易失存储器存储文件包括:
通过所述非易失存储器的Header区存储基本信息,通过所述非易失存储器的Dir区存储文件ID、索引顺序、数据偏移量以及数据长度,通过所述非易失存储器的Data区存储数据。
可选的,所述根据所述IO请求与所述Dir信息,通过直接IO的方式对所述非易失存储器进行数据读写,包括:
当读取数据时,根据目标读取文件的文件ID查找对应的数据偏移量、数据长度以及索引顺序;
根据所述数据偏移量及所述数据长度从所述非易失存储器读取对应的数据,并根据所述索引顺序将所述数据组合得到所述目标读取文件。
可选的,所述根据所述索引顺序将所述数据组合得到目标读取文件前,还包括:
判断读取的所述数据的头部校验与尾部校验是否一致;
若不一致,则确认所述目标读取文件损毁并返回文件损毁标志。
可选的,所述根据所述IO请求与所述Dir信息,通过直接IO的方式对所述非易失存储器进行数据读写,包括:
当写入数据时,根据目标数据的长度,在所述非易失存储器的空闲空间的地图中查找相应长度的存储空间;
若存在所述相应长度的存储空间,则在所述存储空间写入所述目标数据,并从所述空闲空间的地图中去除所述目标数据占用的存储空间以及在所述非易失存储器的所述Dir区添加相应的信息。
可选的,所述根据所述IO请求与所述Dir信息,通过直接IO的方式对所述非易失存储器进行数据读写,包括:
当删除数据时,根据文件ID对应的数据偏移量在所述非易失存储器的已用空间的地图中查找对应的目标删除数据;
若存在所述目标删除数据,则将所述目标删除数据删除并将所述目标删除数据占用的存储空间添加至所述空闲空间。
为解决上述技术问题,本申请还提供了一种文件存取装置,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的文件存储方法的步骤。
为解决上述技术问题,本申请还提供了一种文件系统,包括:
非易失存储器,用于存储文件;
处理器,用于执行计算机程序时实现如上述任一项所述的文件存储方法的步骤。
为解决上述技术问题,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的文件存取方法的步骤。
本申请所提供的文件存取方法,包括从非易失存储器读取Dir信息至内存;当接收IO请求后从所述内存读取对应的所述Dir信息;根据所述IO请求与所述Dir信息,通过直接IO的方式对所述非易失存储器进行数据读写。可见,本申请所提供的文件存取方法,利用非易失存储器存储文件,充分利用了非易失存储器的高性能,实现文件存取的可靠高效。同时,该文件存取方法采用直接IO的读写方式,可以有效实现简洁高效的文件存取,支持高性能的应用场景,提高产品竞争力。
本申请所提供的文件存取装置、文件系统以及计算机可读存储介质,均具有上述技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种文件存取方法的流程示意图;
图2为本申请实施例所提供的一种非易失存储器的存储结构示意图;
图3为本申请实施例所提供的一种文件系统的示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种文件存取方法,能够有效实现简洁高效的文件存取;本申请的另一核心是提供一种文件存取装置、文件系统以及计算机可读存储介质,均具有上述技术效果。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
请参考图1,图1为本申请实施例所提供的一种文件存储方法的流程示意图;参考图1,该文件存储方法包括:
S101:从非易失存储器读取Dir信息至内存;
具体的,本申请利用非易失存储器存储文件,以利用非易失存储器的高性能,实现文件存取的可靠高效。其中,非易失存储器可以为NVRAM、NVDIMM等,对于非易失存储器的具体类型,本申请不做唯一限定,可以根据实际应用需要进行差异性设置。此外,对于通过非易失存储器存储文件的具体方式,本申请同样不做具体限定。
在一种具体的实施方式中,通过非易失存储器存储文件包括:通过非易失存储器的Header区存储基本信息,通过非易失存储器的Dir区存储文件ID、索引顺序、数据偏移量以及数据长度,通过非易失存储器的Data区存储数据。
具体的,参考图2所示,本实施例中,非易失存储器的存储空间划分为Header区、Dir区以及Data区三个存储区域。其中,Header区负责存储Dir区在非易失存储器的存储空间的偏移量、Data区在非易失存储器的存储空间的偏移量、非易失存储器的存储空间的最大长度等基本信息。Dir区负责存储文件ID、索引顺序、数据偏移量以及数据长度的数据项,且文件ID与索引顺序均可为32位,数据偏移量与数据长度均可为64位,从而一项(文件ID、索引顺序、数据偏移量、数据长度)的数据项所占用的空间大小为24字节。Data区负责存储数据,并具体包含Data Header、Payload以及Data Footer三项,且Data Header与DataFooter包含Payload的CRC校验,用以校验数据是否正确。
另外,Header区与Dir区所占用空间大小可分别为4K与96M,从而,对于一项(文件ID、索引顺序、数据偏移量、数据长度)占用24字节的情况,96M的Dir区可以存储4194304项上述数据项。通常NVRAM、NVDIMM等非易失存储器具有4G、8G、16G等规格,对于非易失存储器的规格为16G的情况,若一条数据占用4K,则16G的非易失存储器可以存储4194304条数据,而不会造成空间浪费。
在利用非易失存储器存储文件的基础上,系统在初始化时首先从非易失存储器的Header区获取Dir区的起始位置、Data区的起始位置等基本信息,进而根据获取到的Dir区的起始位置将非易失存储器的Dir区存储的Dir信息读取至内存,并构造非易失存储器的已用空间与空闲空间的信息。上述Dir信息即Dir区存储的文件ID、索引顺序、数据偏移量、数据长度的数据项。
S102:当接收IO请求后从内存读取对应的Dir信息;
S103:根据IO请求与Dir信息,通过直接IO的方式对非易失存储器进行数据读写。
具体的,本申请采取直接读取的方式,并使用文件ID、索引顺序、数据偏移量、数据长度映射数据,以达到简洁高效的文件存取的目的。具体而言,当接收IO请求后,首先从内存中读取对应的Dir信息,进而根据IO请求与Dir信息,通过直接IO的方式对非易失存储器进行数据读写。
其中,在一种具体的实施方式中,上述根据IO请求与Dir信息,通过直接IO的方式对非易失存储器进行数据读写,包括:当读取数据时,根据目标读取文件的文件ID查找对应的数据偏移量、数据长度以及索引顺序;根据数据偏移量及数据长度,从非易失存储器读取对应的数据并根据索引顺序将数据组合得到目标读取文件。
具体的,同一文件下的不同数据,分别存储于非易失存储器的不同数据区,故而不同数据的数据偏移量与索引顺序不同。因此,进行数据读取时,首先根据目标文件的文件ID查找到其所对应的各数据的数据偏移量、数据长度以及索引顺序。进而根据各数据偏移量与数据长度从非易失存储器的Data区读取相应的数据,并进一步根据各数据的索引顺序先后,对数据进行组合得到目标读取文件。其中,若未查找到文件ID所对应的数据偏移量、数据长度及索引顺序,则返回文件不存在。
进一步,在一种具体的实施上式中,上述根据索引顺序将数据组合得到目标读取文件前,还包括:判断读取的数据的头部校验与尾部校验是否一致;若不一致,则确认目标读取文件损毁并返回文件损毁标志。
具体的,在读取到数据之后,本实施例首先对数据的准确性进行校验,具体即判断读取的数据的头部校验与尾部校验是否一致,若二者一致,则进行后续数据组合等操作;相反,若二者不一致,则表明目标读取文件损毁,并可进一步返回文件损毁标志。
此外,在一种具体的实施方式中,上述根据IO请求与Dir信息,通过直接IO的方式对非易失存储器进行数据读写,包括:当写入数据时,根据目标数据的长度在非易失存储器的空闲空间的地图中查找相应长度的存储空间;若存在相应长度的存储空间,则在存储空间写入目标数据,并从空闲空间的地图中去除目标数据占用的存储空间,以及在非易失存储器的Dir区添加相应的信息。
具体的,当进行数据写入时,首先根据待写入数据即上述目标数据的长度在非易失存储器的空闲空间的地图中查找相应长度的存储空间,若存在相应长度的存储空间,则在该存储空间写入目标数据。写入目标数据后非易失存储器的空闲空间容量及已用空间的容量发生改变,故进一步在写入目标数据后,从空闲空间的地图中去除此次写入目标数据所占用的存储空间。此外,相应的,在已用空间的地图中添加目标数据的数据偏移量与数据长度的映射,并且在非易失存储器的Dir区添加相应的信息,即添加此目标数据相关的文件ID、数据偏移量、数据长度以及索引顺序,以便在断电重启时恢复非易失存储器的使用情况。
进一步,在一种具体的实施方式中,上述根据IO请求与Dir信息,通过直接IO的方式对非易失存储器进行数据读写,包括:当删除数据时,根据文件ID对应的数据偏移量在非易失存储器的已用空间的地图中查找对应的目标删除数据;若存在目标删除数据,则将目标删除数据删除,并将目标删除数据占用的存储空间添加至空闲空间,并进一步可以返回删除成功的信息。相反,若不存在目标删除数据,则返回没有相关数据的信息。
综上所述,本申请所提供的文件存取方法,利用非易失存储器存储文件,充分利用了非易失存储器的高性能,同时,该文件存取方法采用直接IO的读写方式,可以有效实现简洁高效的文件存取,支持高性能的应用场景,提高产品竞争力。
本申请还提供了一种文件存取装置,下文描述的该装置可以与上文描述的方法相互对应参照。该文件存取装置包括:存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于执行计算机程序时实现如下的步骤:
从非易失存储器读取Dir信息至内存;当接收IO请求后从所述内存读取对应的所述Dir信息;根据所述IO请求与所述Dir信息,通过直接IO的方式对所述非易失存储器进行数据读写。
本申请还提供了一种文件系统,请参考图3,图3为本申请实施例所提供的一种文件系统的示意图,结合图3,该文件系统包括:非易失存储10与处理器20;
其中,非易失存储器10用于存储文件,处理器20用于执行计算机程序时实现如下的步骤:
从非易失存储器读取Dir信息至内存;当接收IO请求后从所述内存读取对应的所述Dir信息;根据所述IO请求与所述Dir信息,通过直接IO的方式对所述非易失存储器进行数据读写。
对于本申请所提供的文件系统的介绍请参照上述方法的实施例,本申请在此不做赘述。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如下的步骤:
从非易失存储器读取Dir信息至内存;当接收IO请求后从所述内存读取对应的所述Dir信息;根据所述IO请求与所述Dir信息,通过直接IO的方式对所述非易失存储器进行数据读写。
该计算机可读存储介质可以包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对于本发明所提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例,本发明在此不做赘述。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、装置以及计算机可读存储介质而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦写可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的文件存取方法、装置、文件系统以及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种文件存取方法,其特征在于,包括:
从非易失存储器读取Dir信息至内存;
当接收IO请求后从所述内存读取对应的所述Dir信息;
根据所述IO请求与所述Dir信息,通过直接IO的方式对所述非易失存储器进行数据读写。
2.根据权利要求1所述的文件存储方法,其特征在于,通过所述非易失存储器存储文件包括:
通过所述非易失存储器的Header区存储基本信息,通过所述非易失存储器Dir区存储文件ID、索引顺序、数据偏移量以及数据长度,通过所述非易失存储器的Data区存储数据。
3.根据权利要求2所述的文件存取方法,其特征在于,所述根据所述IO请求与所述Dir信息,通过直接IO的方式对所述非易失存储器进行数据读写,包括:
当读取数据时,根据目标读取文件的文件ID查找对应的数据偏移量、数据长度以及索引顺序;
根据所述数据偏移量及所述数据长度,从所述非易失存储器读取对应的数据,并根据所述索引顺序将所述数据组合得到所述目标读取文件。
4.根据权利要求3所述的文件存取方法,其特征在于,所述根据所述索引顺序将所述数据组合得到目标读取文件前,还包括:
判断读取的所述数据的头部校验与尾部校验是否一致;
若不一致,则确认所述目标读取文件损毁并返回文件损毁标志。
5.根据权利要求1所述的文件存取方法,其特征在于,所述根据所述IO请求与所述Dir信息,通过直接IO的方式对所述非易失存储器进行数据读写,包括:
当写入数据时,根据目标数据的长度在所述非易失存储器的空闲空间的地图中查找相应长度的存储空间;
若存在所述相应长度的存储空间,则在所述存储空间写入所述目标数据,并从所述空闲空间的地图中去除所述目标数据占用的存储空间以及在所述非易失存储器的所述Dir区添加相应的信息。
6.根据权利要求1所述的文件存取方法,其特征在于,所述根据所述IO请求与所述Dir信息,通过直接IO的方式对所述非易失存储器进行数据读写,包括:
当删除数据时,根据文件ID对应的数据偏移量在所述非易失存储器的已用空间的地图中查找对应的目标删除数据;
若存在所述目标删除数据,则将所述目标删除数据删除并将所述目标删除数据占用的存储空间添加至所述空闲空间。
7.一种文件存取装置,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的文件存储方法的步骤。
8.一种文件系统,其特征在于,包括:
非易失存储器,用于存储文件;
处理器,用于执行计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的文件存储方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的文件存取方法的步骤。
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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