CN112685363A - 一种用户文件读取、写入方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种用户文件读取方法,包括如下步骤:S11.获取用户文件的第X次文件读取请求;S12.读取预设大小的数据作为预读数据;S13.从所述预读数据中返回所述读取请求所对应的数据量;S14.缓存所述预读数据中的剩余数据作为缓存读数据;S15.获取此用户文件的第X+1次文件读取请求;S16.从所述缓存读数据中返回所述读取请求所对应的数据量;S17.将所述缓存读数据中的剩余数据作为新的所述缓存读数据;S18.判断所述缓存读数据是否全部返回;若否,则返回步骤S15;若是,则返回步骤S12。本申请提供的用户文件读取方法,在不修改内核FUSE模块的前提下,能够提高多处理器之间的数据传输能力,从而提升FUSE文件系统文件读写性能。
Description
技术领域
本申请涉及用户文件系统技术领域,更具体地说,尤其涉及一种用户文件读取、写入方法及装置。
背景技术
一般地,文件系统是在linux操作系统内核中实现。但是在内核中开发一种新的文件系统,难度非常大。为了降低这种开发难度,用户空间文件系统应运而生。用户空间文件系统由内核FUSE模块和用户空间应用程序两部分组成。
用户文件系统由内核程序和用户空间应用程序两部分组成。传统的用户文件系统内核FUSE模块只支持最大128KB的数据块读写,在很多应用场景中,由于存储设备是挂载在另一个处理器上,为了读写数据,FUSE应用程序需要通过核间通信的方式与另一个处理器传输数据,在单位时间内,每次最多传输128KB数据,远远无法满足数据传输性能要求,多处理器之间的数据传输受到很大的限制。
现有的针对这种问题的解决办法是修改内核FUSE模块。提高单次最大传输大小。但是这个办法具有三个缺点:1.修改内核,开发调试难度大,甚至还可能影响内核稳定;2.大小修改也还是有限制,不能修改太大;3.对于非开源的操作系统,无法修改其内核FUSE模块。所以没有普适性。
因此,设计一种在不修改内核FUSE模块的前提下,能够提高多处理器之间的数据传输能力的用户文件读取方法和用户文件写入方法,是本领域技术人员函待解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本申请提供的用户文件读取方法和用户文件写入方法,在不修改内核FUSE模块的前提下,能够提高多处理器之间的数据传输能力,从而提升FUSE文件系统文件读写性能,解决现有FUSE模块只支持最大128KB的数据块读写,所造成的无法满足数据传输性能要求,多处理器之间的数据传输受到很大限制的问题。
本申请提供的技术方案如下:
一种用户文件读取方法,包括如下步骤:
S11.获取用户文件的第X次文件读取请求;
S12.读取预设大小的数据作为预读数据;
S13.从所述预读数据中返回所述读取请求所对应的数据量;
S14.缓存所述预读数据中的剩余数据作为缓存读数据;
S15.获取此用户文件的第X+1次文件读取请求;
S16.从所述缓存读数据中返回所述读取请求所对应的数据量;
S17.将所述缓存读数据中的剩余数据作为新的所述缓存读数据;
S18.判断所述缓存读数据是否全部返回;
若否,则返回步骤S15;
若是,则返回步骤S12。
优选的,当所述文件读取请求完毕后,删除所述缓存读数据。
优选的,在步骤S15之前,还包括:
S141.记录所述缓存读数据的存在时间;
S142.判断所述存在时间是否大于时间阈值;
S143.若是,则删除所述缓存读数据;
S144.若否,则进入步骤S15。
一种用户文件写入方法,包括如下步骤:
S21.获取用户文件的第Y次文件写入请求;
S22.缓存所述写入请求所对应的数据量作为缓存写数据;
S23.获取用户文件的第Y+1次文件写入请求;
S24.在所述缓存写数据中写入所述写入请求所对应的数据量,作为新的所述缓存写数据;
S25.判断所述缓存写数据是否大于预设大小;
S251.若是,则将所述缓存写数据写入用户文件;
S252.若否,则返回步骤S24。
优选的,当所述文件写入请求完毕后,将所述缓存写数据写入用户文件。
优选的,在步骤S23之前,还包括:
S221.记录所述缓存写数据的保留时间;
S222.判断所述保留时间是否大于时间阈值;
S223.若是,则删除所述缓存写数据;
S224.若否,则进入步骤S23。
一种基于上述任一用户文件读取方法的用户文件读取装置,包括:
获取模块,用于获取用户文件的文件读取请求;
读取模块,用于读取预设大小的数据作为预读数据;
返回模块,用于从所述预读数据中返回所述读取请求所对应的数据量;
缓存模块,用于缓存所述预读数据中的剩余数据作为缓存读数据;
判断模块,用于判断所述缓存读数据是否全部返回;
循环模块,用于根据所述判断模块的判断结果,将后续处理信号发送至所述获取模块或者所述读取模块。
优选的,还包括:
记录模块,用于记录所述缓存读数据的存在时间;
删除模块,用于删除所述缓存读数据;
所述判断模块还用于判断所述存在时间是否大于时间阈值。
一种基于上述任一用户文件写入方法的用户文件写入装置,包括:
获取模块,用于获取用户文件的第Y次文件写入请求;
缓存模块,用于缓存所述写入请求所对应的数据量作为缓存写数据;
缓存写入模块,用于在所述缓存写数据中写入所述写入请求所对应的数据量;
判断模块,用于判断所述缓存写数据是否大于预设大小;
文件写入模块,用于将所述缓存写数据写入用户文件。
优选的,还包括:
记录模块,用于记录所述缓存写数据的保留时间;
删除模块,用于删除所述缓存写数据;
所述判断模块还用于判断所述保留时间是否大于时间阈值。
本发明采用的用户文件读取方法和用户文件写入方法,实现在不修改内核FUSE模块的前提下,能够提高多处理器之间的数据传输能力,从而提升FUSE文件系统文件读写性能,解决现有FUSE模块只支持最大128KB的数据块读写,所造成的无法满足数据传输性能要求,多处理器之间的数据传输受到很大限制的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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为本发明实施例提供的用户文件读取方法的一种流程示意图;
图2为本发明实施例提供的用户文件读取装置的一种结构示意图;
图3为本发明实施例提供的用户文件写入方法的一种流程示意图;
图4为本发明实施例提供的用户文件写入装置的一种结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,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。
须知,本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本申请可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
本发明实施例采用递进的方式撰写。
本实施例公开了一种用户文件读取方法,包括如下步骤:
S11.获取用户文件的第X次文件读取请求;
S12.读取预设大小的数据作为预读数据;
S13.从预读数据中返回读取请求所对应的数据量;
S14.缓存预读数据中的剩余数据作为缓存读数据;
S15.获取此用户文件的第X+1次文件读取请求;
S16.从缓存读数据中返回读取请求所对应的数据量;
S17.将缓存读数据中的剩余数据作为新的缓存读数据;
S18.判断缓存读数据是否全部返回;
若否,则返回步骤S15;
若是,则返回步骤S12。
在实际运用中,当FUSE应用程序收到文件读取请求后,会先一次读取大小为N即预设大小的数据,作为预读数据,当次返回读取请求所对应的数据量,预读数据中的剩余数据作为缓存读数据缓存起来,之后的每次有读取请求,直接缓存读数据中返回读取请求所对应的数据量。不用再向存储系统处理器请求数据,直到缓存的数据全部返回。之后再预读大小为N的数据,以此循环。
需要说明的是,步骤S11中的第X次和步骤S15中的第X+1次表示两个读取请求的先后顺序,而在下个循环中,第X次实际为上个循环的第X+1次的下一次。另外,步骤S17中,将剩余数据作为新的缓存读数据,也即是代表更新缓存读数据。而步骤S18中,判断缓存读数据是否全部返回即判断其是否已经为空,为空则继续运行步骤S12即重新读取大小为N的预读数据,不为空则继续运行步骤S15,直至缓存读数据中的数据全部返回。
相较于传统的修改内核FUSE模块,上述步骤所对应的用户文件读取方法,是在用户空间FUSE程序中对系统的读取调用请求进行合并,将多次读取合并成一次之后,再来跟存储设备所在的处理器进行数据传输。这样在相同的通信次数下,成倍增加了单次数据传输量,从而提高读写性能。
另外,同普通的文件系统一样,用户文件系统也会遇到读取中断的情况。普通文件系统中断之后,再次读写文件需要从头开始重新读取。而本方案由于步骤S13从预读数据中返回读取请求所对应的数据量并形成缓存读数据后,后续的返回均是从剩余的缓存读数据中提取,因此支持读取中断续传。即在实际中的效果为,读取一个文件中断之后,再次读该文件,由于之前的部分已经从缓存读数据中返回出去了,并不会从文件开始重新读,而是跳过已经读到的部分,接着往下读,达到读取中断续传的效果。这样,能够节省重复读取时间,从而提高性能。
本实施例采用的用户文件读取方法,实现在不修改内核FUSE模块的前提下,能够提高多处理器之间的数据传输能力,从而提升FUSE文件系统文件读写性能,解决现有FUSE模块只支持最大128KB的数据块读写,所造成的无法满足数据传输性能要求,多处理器之间的数据传输受到很大限制的问题。
优选的,当文件读取请求完毕后,删除缓存读数据。
在本实施例中,当文件读取完成之后,丢弃或者删除多余的缓存读数据,复位合并缓存模块,以便于进行下一次或者另一种类的读取。
优选的,在步骤S15之前,还包括:
S141.记录缓存读数据的存在时间;
S142.判断存在时间是否大于时间阈值;
S143.若是,则删除缓存读数据;
S144.若否,则进入步骤S15。
考虑到用户中断读取之后,在短时间内不会再次读取,在一定时间或空间之后,彻底删除该文件所对应的缓存读数据,不再保存现场。
一种用户文件写入方法,包括如下步骤:
S21.获取用户文件的第Y次文件写入请求;
S22.缓存写入请求所对应的数据量作为缓存写数据;
S23.获取用户文件的第Y+1次文件写入请求;
S24.在缓存写数据中写入写入请求所对应的数据量,作为新的缓存写数据;
S25.判断缓存写数据是否大于预设大小;
S251.若是,则将缓存写数据写入用户文件;
S252.若否,则返回步骤S24。
在实际运用中,当FUSE应用程序收到文件写入请求后,会先缓存数据,然后直接响应FUSE内核模块,并不直接向存储系统处理器请求数据。等到数据缓存到预设大小即N的大小之后,再把缓存的数据一次性写入存储系统。当文件写入完成之后,如果缓存写数据不够N大小,将缓存写数据全部写入到存储系统。
需要说明的是,步骤S21中的第Y次和步骤S23中的第Y+1次表示两个写入请求的先后顺序,而在下个循环中,第Y次实际为上个循环的第Y+1次的下一次。另外,步骤S24中,在缓存写数据中写入写入请求所对应的数据量,作为新的缓存写数据,也即是代表更新缓存写数据。而步骤S24中,判断缓存读数据是否全部返回即判断其是否已经为空,为空则继续运行步骤S12即重新读取大小为N的预读数据,不为空则继续运行步骤S15,直至缓存读数据中的数据全部返回。
相较于传统的修改内核FUSE模块,上述步骤所对应的用户文件写入方法,是在用户空间FUSE程序中对系统的写入调用请求进行合并,将多次写入合并成一次之后,再来跟存储设备所在的处理器进行数据传输。这样在相同的通信次数下,成倍增加了单次数据传输量,从而提高写入性能。
另外,同普通的文件系统一样,用户文件系统也会遇到写入中断的情况。普通文件系统中断之后,再次写入文件需要从头开始重新读取。而本方案由于步骤S22在缓存写入请求所对应的数据量作为缓存写数据后,后续的写入均是在缓存写数据中写入,直至积累达到预设大小才对文件进行一次写入,才因此支持写入中断续传。即在实际中的效果为,写一个文件中断之后,再次写该文件,也并不会从文件开始重新写,而是跳过已经写过的部分,接着往下写,达到读取中断续传的效果。这样,能够节省重复写入时间,从而提高性能。
本实施例采用的用户文件写入方法,实现在不修改内核FUSE模块的前提下,能够提高多处理器之间的数据传输能力,从而提升FUSE文件系统文件读写性能,解决现有FUSE模块只支持最大128KB的数据块读写,所造成的无法满足数据传输性能要求,多处理器之间的数据传输受到很大限制的问题。
需要额外说明的是,本实施例所提供的用户文件读取方法和用户文件写入方法,其是基于同一个逻辑思路所进行的,即是在用户空间FUSE程序中对系统的读写调用请求进行合并,将多次读写合并成一次之后,再来跟存储设备所在的处理器进行数据传输。
优选的,当文件写入请求完毕后,将缓存写数据写入用户文件。
在本实施例中,当文件写入完成之后,如果缓存写数据不够预设大小即N大小,将缓存写数据全部写入到存储系统。
优选的,在步骤S23之前,还包括:
S221.记录缓存写数据的保留时间;
S222.判断保留时间是否大于时间阈值;
S223.若是,则删除缓存写数据;
S224.若否,则进入步骤S23。
考虑到用户中断写入之后,在短时间内不会再次写入,在一定时间或空间之后,彻底删除该文件所对应的缓存写数据,不再保存现场。
一种基于上述任一用户文件读取方法的用户文件读取装置,包括:
获取模块11,用于获取用户文件的文件读取请求;
读取模块12,用于读取预设大小的数据作为预读数据;
返回模块13,用于从预读数据中返回读取请求所对应的数据量;
缓存模块14,用于缓存预读数据中的剩余数据作为缓存读数据;
判断模块15,用于判断缓存读数据是否全部返回;
循环模块16,用于根据判断模块的判断结果,将后续处理信号发送至获取模块11或者读取模块12。
优选的,还包括:
记录模块17,用于记录缓存读数据的存在时间;
删除模块18,用于删除缓存读数据;
判断模块15还用于判断存在时间是否大于时间阈值。
本实施例的用户文件读取装置,是基于上述任一用户文件读取方法,能达到同样的技术效果,因此具体的数据流程及处理过程在此不再累述。
一种基于上述任一用户文件写入方法的用户文件写入装置,包括:
获取模块21,用于获取用户文件的第Y次文件写入请求;
缓存模块22,用于缓存写入请求所对应的数据量作为缓存写数据;
缓存写入模块23,用于在缓存写数据中写入写入请求所对应的数据量;
判断模块24,用于判断缓存写数据是否大于预设大小;
文件写入模块25,用于将缓存写数据写入用户文件。
优选的,还包括:
记录模块26,用于记录缓存写数据的保留时间;
删除模块27,用于删除缓存写数据;
判断模块24还用于判断保留时间是否大于时间阈值。
本实施例的用户文件写入装置,是基于上述任一用户文件写入方法,能达到同样的技术效果,因此具体的数据流程及处理过程在此不再累述。
需要额外说明的是,本实施例提供的用户文件读取装置和用户文件写入装置,与读取方法和写入方法的关系类似,是基于同一逻辑思路所实现的,因此,读取装置和写入装置在实际使用中是可以统一到同一个装置中的,各模块之间可以重叠也可以独立,具体设置在此不再累述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法和装置,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个模块或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
另外,在本发明各实施例中的各功能模块可以全部集成在一个处理器中,也可以是各模块分别单独作为一个器件,也可以两个或两个以上模块集成在一个器件中;本发明各实施例中的各功能模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令及相关的硬件来完成,前述的程序指令可以存储于计算机可读取存储介质中,该程序指令在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种用户文件读取方法,其特征在于,包括如下步骤:
S11.获取用户文件的第X次文件读取请求;
S12.读取预设大小的数据作为预读数据;
S13.从所述预读数据中返回所述读取请求所对应的数据量;
S14.缓存所述预读数据中的剩余数据作为缓存读数据;
S15.获取此用户文件的第X+1次文件读取请求;
S16.从所述缓存读数据中返回所述读取请求所对应的数据量;
S17.将所述缓存读数据中的剩余数据作为新的所述缓存读数据;
S18.判断所述缓存读数据是否全部返回;
若否,则返回步骤S15;
若是,则返回步骤S12。
2.根据权利要求1所述的用户文件读取方法,其特征在于,当所述文件读取请求完毕后,删除所述缓存读数据。
3.根据权利要求1所述的用户文件读取方法,其特征在于,在步骤S15之前,还包括:
S141.记录所述缓存读数据的存在时间;
S142.判断所述存在时间是否大于时间阈值;
S143.若是,则删除所述缓存读数据;
S144.若否,则进入步骤S15。
4.一种用户文件写入方法,其特征在于,包括如下步骤:
S21.获取用户文件的第Y次文件写入请求;
S22.缓存所述写入请求所对应的数据量作为缓存写数据;
S23.获取用户文件的第Y+1次文件写入请求;
S24.在所述缓存写数据中写入所述写入请求所对应的数据量,作为新的所述缓存写数据;
S25.判断所述缓存写数据是否大于预设大小;
S251.若是,则将所述缓存写数据写入用户文件;
S252.若否,则返回步骤S24。
5.根据权利要求4所述的用户文件写入方法,其特征在于,当所述文件写入请求完毕后,将所述缓存写数据写入用户文件。
6.根据权利要求4所述的用户文件写入方法,其特征在于,在步骤S23之前,还包括:
S221.记录所述缓存写数据的保留时间;
S222.判断所述保留时间是否大于时间阈值;
S223.若是,则删除所述缓存写数据;
S224.若否,则进入步骤S23。
7.一种基于权利要求1至3所述的用户文件读取方法的用户文件读取装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取用户文件的文件读取请求;
读取模块,用于读取预设大小的数据作为预读数据;
返回模块,用于从所述预读数据中返回所述读取请求所对应的数据量;
缓存模块,用于缓存所述预读数据中的剩余数据作为缓存读数据;
判断模块,用于判断所述缓存读数据是否全部返回;
循环模块,用于根据所述判断模块的判断结果,将后续处理信号发送至所述获取模块或者所述读取模块。
8.根据权利要求7所述的用户文件读取装置,其特征在于,还包括:
记录模块,用于记录所述缓存读数据的存在时间;
删除模块,用于删除所述缓存读数据;
所述判断模块还用于判断所述存在时间是否大于时间阈值。
9.一种基于权利要求4至6所述的用户文件写入方法的用户文件写入装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取用户文件的第Y次文件写入请求;
缓存模块,用于缓存所述写入请求所对应的数据量作为缓存写数据;
缓存写入模块,用于在所述缓存写数据中写入所述写入请求所对应的数据量;
判断模块,用于判断所述缓存写数据是否大于预设大小;
文件写入模块,用于将所述缓存写数据写入用户文件。
10.根据权利要求9所述的用户文件写入装置,其特征在于,还包括:
记录模块,用于记录所述缓存写数据的保留时间;
删除模块,用于删除所述缓存写数据;
所述判断模块还用于判断所述保留时间是否大于时间阈值。
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