CN114461589B - 读取压缩文件的方法、文件系统及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种读取压缩文件的方法、文件系统及电子设备，电子设备或电子设备中的文件系统，响应于应用程序针对目标数据的读请求，预读数据到内存，预读后的内存包括目标数据的压缩数据和预测数据的压缩数据；在CPU繁忙时，仅对应用请求的目标数据的压缩数据进行解压缩，而对预测数据的压缩数据标记待解压状态，在解压缩得到目标数据后，就将解压缩得到的目标数据发送给应用，从而，减少CPU的任务量，提高前台应用运行速度。

Description

读取压缩文件的方法、文件系统及电子设备

技术领域

本发明涉及终端技术领域，尤其涉及一种读取压缩文件的方法、文件系统及电子设备。

背景技术

随着终端设备的应用逐步丰富，用户经常会在多个应用之间进行频繁切换。为了保障用户切换的流畅性，需要确保在该场景下的性能稳定。

通常，应用的冷启动或运行过程中需要调用系统库中的函数，这些函数通常以只读压缩文件存储于外部存储器中，当调用这些函数时，需要将外部存储器中的只读压缩文件读到内存，读的过程采用了预读机制，除了读取应用需要的页面外，还多读了一些页面。内核对所有的页面解压缩后，才能向应用返回其需要的数据，在处理器(centralprocessing unit，CPU)性能较弱时，前台应用运行缓慢，降低用户体验。

发明内容

本发明实施例提供一种读取压缩文件的方法、文件系统及电子设备，可以在CPU繁忙，仅对应用程序请求的目标数据的压缩数据进行解压缩，而对预读机制预测的预测数据的压缩数据暂不进行解压缩，以减少CPU的任务量，提高前台应用运行速度。

第一方面，本申请提供了一种读取压缩文件的方法，应用于电子设备或电子设备中的文件系统，该方法包括：

响应于应用程序针对目标数据的读请求，预读数据到内存，预读后的内存包括目标数据的压缩数据和预测数据的压缩数据；将所述目标数据的压缩数据进行解压缩；

在处理器CPU的繁忙时，将预测数据的压缩数据设置待解压状态，以及，当解压缩得到目标数据时，向该应用程序返回目标数据。

上述方法，电子设备在CPU繁忙或者CPU温度较高时，可以仅对应用请求的目标数据的压缩数据进行解压缩，而对预测数据的压缩数据标记待解压状态，在解压缩得到目标数据后，就将解压缩得到的目标数据发送给应用，从而，减少CPU的任务量，提高前台应用运行速度。

在一种可能的实现中，该方法还包括：在所述CPU不繁忙时，将预测数据的压缩数据进行解压缩，当解压缩得到目标数据和预测数据时，向应用程序返回目标数据。

在CPU不繁忙时，对预测数据也进行解压缩，以提高应用下次读请求的命中率，减少IO次数。

在一种可能的实现中，预读数据到内存的一种实现方式可以是：当目标数据不在内存中，从外部存储器加载目标数据的压缩数据和预测数据的压缩数据到内存。

在一种可能的实现中，预读数据到内存的一种实现方式可以是：当目标数据在内存中时，从外部存储器加载预测数据的压缩数据到内存。此时，将目标数据的压缩数据进行解压缩，具体实现可以是：当目标数据处于待解压状态时，将目标数据的压缩数据进行解压。

在一种可能的实现中，将预测数据的压缩数据设置待解压状态的一种实现方式可以是：将预测数据的压缩数据所在的页对应的待解压缩字段设置待解压状态，该待解压字段为该页对应的结构体中标志部分中的一个字段。

在一种可能的实现中，该方法还包括：在所述CPU的占用率大于阈值时，确定所述CPU繁忙；在所述CPU的占用率不大于阈值时，确定所述CPU不繁忙。

在一种可能的实现中，在响应于应用程序针对目标数据的读请求，预读数据到内存之前，该方法还包括：接收针对该应用程序的冷启动操作；在该应用程序的冷启动时，生成该读请求，该读请求用于指示读取目标文件中的目标数据。

在电子设备的冷启动过程，或者应用程序的冷启动时，通常会涉及到采用只读压缩文件方式存储的操作系统的系统库的加载，CPU繁忙时，仅对应用程序请求的目标数据的压缩数据进行解压缩，而对预读机制预测的预测数据的压缩数据暂不进行解压缩，以减少CPU的任务量，提高前台应用运行速度，加快应用的冷启动过程。

第二方面，本申请还提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器CPU和内存，所述内存用于存储数据和计算机指令，所述处理器用于调用所述内存存储的数据和计算机指令执行：

响应于应用程序针对目标数据的读请求，预读数据到所述内存，预读后的所述内存包括目标数据的压缩数据和预测数据的压缩数据；

将所述目标数据的压缩数据进行解压缩；

在所述CPU的繁忙时，将所述预测数据的压缩数据设置待解压状态，以及，当解压缩得到所述目标数据时，向所述应用程序返回所述目标数据。

在一种可能的实现中，所述CPU还用于执行：

在所述CPU不繁忙时，将所述预测数据的压缩数据进行解压缩，当解压缩得到所述目标数据和所述预测数据时，向所述应用程序返回所述目标数据。

在一种可能的实现中，所述预读数据到内存，具体包括：

当所述目标数据不在内存中，从外部存储器加载所述目标数据的压缩数据和所述预测数据的压缩数据到内存。

在一种可能的实现中，所述CPU执行所述预读数据到内存，具体包括：当所述目标数据在内存中时，从外部存储器加载所述预测数据的压缩数据到内存；

所述CPU执行所述将所述目标数据的压缩数据进行解压缩，具体包括：当所述目标数据处于待解压状态时，将所述目标数据的压缩数据进行解压。

在一种可能的实现中，所述CPU执行所述将所述预测数据的压缩数据设置待解压状态，包括执行：

将所述预测数据的压缩数据所在的页对应的待解压缩字段设置待解压状态，所述待解压字段为所述页对应的结构体中标志部分中的一个字段。

在一种可能的实现中，所述CPU还用于执行：

在所述CPU的占用率大于阈值时，确定所述CPU繁忙；

在所述CPU的占用率不大于阈值时，确定所述CPU不繁忙。

在一种可能的实现中，在所述响应于应用程序针对目标数据的读请求，预读数据到内存之前，所述CPU还用于执行：

接收针对所述应用程序的冷启动操作；

在所述应用程序的冷启动时，生成所述读请求。

第三方面，本申请还提供了一种文件系统，该文件系统可以包括用于实现上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现所述的装置。

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述第一方面或第一方面任意一种实现所述的方法。

第五方面，本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述第一方面或第一方面任意一种实现所述方法。

附图说明

下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本申请实施例提供的同步预读和异步预读的示意性说明；

图2是现有技术中只读压缩文件的I/O流程的示意图；

图3是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种分层架构架的软件系统的示意图；

图5是本申请实施例提供的一种I/O系统的架构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种读取压缩文件的方法的流程示意图；

图7是本申请实施例提供的一种预读压缩文件后的处理流程示意图；

图8是本申请实施例提供的一种页的结构体与页的对应关系和页的结构体的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种第二次读请求内存命中时的处理流程示意图；

图10是本申请实施例提供的一种两次I/O过程中的示例性说明图。

具体实施方式

首先对本申请实施例涉及的部分关键术语进行说明。

(1)文件系统(file system)

文件系统是操作系统用于明确存储设备或分区上的文件的方法和数据结构，即在存储设备上组织文件的方法。也可以说，操作系统中负责管理和存储文件信息的软件结构称为文件系统。即文件系统属于操作系统(或者内核)本身的功能单元。

具体来说，文件系统的功能包括为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，安全控制，日志，压缩，加密等等。

(2)只读压缩文件系统

不同存储设备或分区上，可以采用不同的文件系统。为提高文件系统的可靠性、安全性，降低文件系统的空间占用，系统文件，如系统库等，会采用只读压缩文件存储于外盘中，这部分文件由只读压缩文件系统负责管理。

(3)虚拟文件系统(virtual file system，VFS)

VFS是Linux内核的子系统之一，它为用户程序提供文件和文件系统操作的统一接口，屏蔽不同文件系统的差异和操作细节。借助VFS可以直接使用open()、read()、write()等系统调用操作文件，而无须考虑具体的文件系统和实际的存储介质。

(4)冷启动

当用户启动应用程序(本申请中也简称为“应用”)时，后台没有该应用的进程，这时操作系统会重新创建新的进程分配给该应用，这种启动方式称为冷启动。

冷启动的发生场景：①电子设备开机后，首次打开应用；或者用户关闭应用之后，首次打开应用；②在应用被切换到后台后，为降低内存开销，操作系统会杀掉该应用的进程，如果再次打开该应用，则需要启动应用。

应用程序冷启动的过程中需要调用本地系统库中的函数(也称接口)，此时，需要读取本地系统库的文件，这部分文件是只读压缩文件，由只读压缩文件系统管理。

(5)输入输出(input output，I/O)请求

处理器(central processing unit，CPU)不能直接和硬盘进行交互，CPU所作的一切运算，都是通过高速缓存以及内存间接操作的。内存与硬盘之间的读/写请求，即为I/O请求。本申请中的I/O请求主要是读请求。

(6)预读(read ahead)

预读是指文件系统为应用程序一次读出比预期更多的文件内容并缓存在内存中，这样下一次读请求到来时所请求的部分或全部页面可以直接从内存读取即可，而不需要再向磁盘中读取，进而减少内存与磁盘之间的I/O请求。

具体地，应用基于实际需求可以向虚拟空间下发针对目标数据的读请求，当内存缺页时，文件系统需要将硬盘中的数据读到内存，再从内存中读目标数据给应用。其中，文件系统采用预读机制从磁盘读取数据到内存，预读到内存的数据除包括目标数据外，还多读取了一些数据(这里称为预测数据，是由预读算法来确定的)，在该应用再次请求读数据时，若请求的数据为已读到内存的预测数据，则可以直接从内存中读取该数据，而不需要再向磁盘中读取，进而减少内存与磁盘之间的I/O请求。

内核设定了预读窗口(ra_pages)的大小，即一次预读读取的文件页的数量，该预读窗口的大小是在一个范围内做由小到大的试探性调整。例如，预读窗口的初始值最小为4页，当再次缺页后增大预读窗口。

(7)同步预读和异步预读

系统内核中文件预读算法的原理：对于每个文件的首次读请求，内核读入所请求的页面并读入紧随其后的少数几个页面，这时的预读称为同步预读。对于第二次读请求，如果所读页面不在缓存中，即不在前次预读的页面中，则表明文件访问不是顺序访问，系统继续采用同步预读；如果所请求读页面在缓存中，则表明前次预读命中，内核预读窗口逐渐递增，可以扩大预读窗口，再次预读，由于所请求读页面在缓存中，则可以不等预读完成，即可向应用返回所请求的页面。

如图1所示，以三次读为例。应用第一次读时，请求读页1，由于是首次读，缓存未命中，触发一次同步预读，预读窗口为4，即预读了4个页。接下来，应用进行第二次读，请求读页2，由于第二次读请求读的页面为上一次预读出的页面，可以触发一次异步预读，此时预读窗口的大小可以加倍，预读窗口为8，由于本次是异步预读，内核可以不等异步读取完成即可向应用返回第二次请求的页面，即页2。进一步地，应用进行第三次读，请求页5，由于页5是第二次预读出的页面，可以再触发一次异步预读，此时预读窗口的大小可以加倍，预读窗口为16，由于本次是异步预读，内核可以不等异步读取完成即可向应用返回第二次请求的页面，即页5。

如图2所示，为现有技术中只读压缩文件的I/O流程的示意图。

应用向内核下发读请求，内核中文件系统在收到读请求后，在内存未命中，即不存在请求的数据时，向存储设备下发I/O请求，进而将从外部存储设备预读数据到内存(包括应用请求的数据的压缩数据和多读的预测数据的压缩数据)，发生硬件中断，告知CPU，I/O流程完成，此时，由于从外部存储设备预读数据到内存都处于压缩状态，需要这些数据的解压任务分发到解压工作队列线程，在工作队列解压完成后，得到请求的数据和预测数据，此时，唤醒用户线程，向应用返回请求的数据。

研究发现，在处理器性能较弱时，发现存在I/O耗时波动较大的问题。由于存在调度延时，且预测数据的解压缩也占用CPU资源，抢占了前台应用的CPU资源，造成前台应用运行缓慢，用户体验下降。

为解决上述问题，本申请实施例提供了一种压缩文件的读取方法，文件系统接收到应用下发的针对目标文件中的目标数据的读请求时，若判断内存中不存在该目标数据，则从外部存储器中预读数据到内存，在CPU繁忙或者CPU温度较高时，可以对应用请求的目标数据的压缩数据进行解压缩，而对预测数据的压缩数据标记待解压状态，将解压缩得到的目标数据发送给应用，从而，减少CPU的任务量，提高前台应用运行速度。

本申请实施例可以应用于压缩文件的读取，特别是只读压缩文件的读取。由于操作系统的系统库通常采用只读压缩文件的存储于外部存储器。在电子设备的启动过程，或者应用程序的冷启动时，通常会涉及到只读压缩文件的加载。

目前，电子设备上的应用程序越来越多，用户会同时运行多个应用程序，也会频繁的切换应用程序，导致电子设备的CPU处于繁忙状态，当应用程序冷启动时，由于需要加载大量的只读压缩文件，若采用本申请提供的压缩文件的读取方法，则可以加快应用的冷启动过程。

如图3所示为本申请提供的一种电子设备。

电子设备100可以包括：处理器110，外部存储器120，内部存储器(也称“内存”)121，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块(subscriber identificatI/On module，SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，磁传感器180D，加速度传感器180E，距离传感器180F，接近光传感器180G，指纹传感器180H，温度传感器180J，触摸传感器180K，环境光传感器180L，骨传导传感器180M等。

处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(applicatI/On processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，存储器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。

其中，控制器可以是电子设备100的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。

处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了系统的效率。

在一些实施例中，处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，I2C)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound，I2S)接口，脉冲编码调制(pulse code modulatI/On，PCM)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)，通用输入输出(general-purposeinput/output，GPI/O)接口，用户标识模块(subscriber identity module，SIM)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，USB)接口等。

I2C接口是一种双向同步串行总线，包括一根串行数据线(serial data line，SDA)和一根串行时钟线(derail clock line，SCL)。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器180K，充电器，闪光灯，摄像头193等。例如：处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器180K，使处理器110与触摸传感器180K通过I2C总线接口通信，实现电子设备100的触摸功能。

I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2S总线。处理器110可以通过I2S总线与音频模块170耦合，实现处理器110与音频模块170之间的通信。在一些实施例中，音频模块170可以通过I2S接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。

PCM接口也可以用于音频通信，将模拟信号抽样，量化和编码。在一些实施例中，音频模块170与无线通信模块160可以通过PCM总线接口耦合。在一些实施例中，音频模块170也可以通过PCM接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。所述I2S接口和所述PCM接口都可以用于音频通信。

UART接口是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中，UART接口通常被用于连接处理器110与无线通信模块160。例如：处理器110通过UART接口与无线通信模块160中的蓝牙模块通信，实现蓝牙功能。在一些实施例中，音频模块170可以通过UART接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。

MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194，摄像头193等外围器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface，CSI)，显示屏串行接口(displayserial interface，DSI)等。在一些实施例中，处理器110和摄像头193通过CSI接口通信，实现电子设备100的拍摄功能。处理器110和显示屏194通过DSI接口通信，实现电子设备100的显示功能。

GPI/O接口可以通过软件配置。GPI/O接口可以被配置为控制信号，也可被配置为数据信号。在一些实施例中，GPI/O接口可以用于连接处理器110与摄像头193，显示屏194，无线通信模块160，音频模块170，传感器模块180等。GPI/O接口还可以被配置为I2C接口，I2S接口，UART接口，MIPI接口等。

USB接口130是符合USB标准规范的接口，具体可以是Mini USB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为电子设备100充电，也可以用于电子设备100与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机，通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备，例如AR设备等。

可以理解的是，本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对电子设备100的结构限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。

充电管理模块140用于从充电器检测到充电输入。其中，充电器可以是无线充电器，也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过USB接口130检测到有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过电子设备100的无线充电线圈检测到无线充电输入。充电管理模块140为电池142充电的同时，还可以通过电源管理模块141为电子设备供电。

电源管理模块141用于连接电池142，充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141检测到电池142和/或充电管理模块140的输入，为处理器110，内部存储器121，外部存储器120，显示屏194，摄像头193，和无线通信模块160等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量，电池循环次数，电池健康状态(漏电，阻抗)等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块141也可以设置于处理器110中。在另一些实施例中，电源管理模块141和充电管理模块140也可以设置于同一个器件中。

电子设备100的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，调制解调处理器以及基带处理器等实现。

天线1和天线2用于发射和检测到电磁波信号。电子设备100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。

移动通信模块150可以提供应用在电子设备100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)等。移动通信模块150可以由天线1检测到电磁波，并对检测到的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。

调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中，调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将检测到的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后，被传递给应用处理器。应用处理器通过音频输出设备(不限于扬声器170A，受话器170B等)输出声音信号，或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中，调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中，调制解调处理器可以独立于处理器110，与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。

无线通信模块160可以提供应用在电子设备100上的包括无线局域网(wirelesslocal area networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(global navigatI/On satellite system，GNSS)，调频(frequency modulatI/On，FM)，近距离无线通信技术(near field communicatI/On，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2检测到电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110检测到待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。示例性地，无线通信模块160可以包括蓝牙模块.Wi-Fi模块等。

在一些实施例中，电子设备100的天线1和移动通信模块150耦合，天线2和无线通信模块160耦合，使得电子设备100可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communicatI/Ons，GSM)，通用分组无线服务(general packet radI/O service，GPRS)，码分多址接入(code divisI/On multiple access，CDMA)，宽带码分多址(wideband code divisI/Onmultiple access，WCDMA)，时分码分多址(time-divisI/On code divisI/On multipleaccess，TD-SCDMA)，长期演进(long term evolutI/On，LTE)，BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positI/Oning system，GPS)，全球导航卫星系统(global navigatI/On satellite system，GLONASS)，北斗卫星导航系统(beidounavigatI/On satellite system，BDS)，准天顶卫星系统(quasi-zenithsatellite system，QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentatI/Onsystems，SBAS)。

电子设备100通过GPU，显示屏194，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。

显示屏194用于显示图像，视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)，有机发光二极管(organic light-emittingdI/Ode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting dI/Ode的，AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emittingdI/Ode，FLED)，Miniled，MicroLed，Micro-oLed，量子点发光二极管(quantum dot lightemitting dI/Odes，QLED)等。在一些实施例中，电子设备100可以包括1个或N个显示屏194，N为大于1的正整数。

电子设备100可以通过ISP，摄像头193，视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。

ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如，拍照时，打开快门，光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上，光信号转换为电信号，摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理，转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点，亮度，肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光，色温等参数优化。在一些实施例中，ISP可以设置在摄像头193中。

摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号。在一些实施例中，电子设备100可以包括1个或N个摄像头193，N为大于1的正整数。

数字信号处理器用于处理数字信号，除了可以处理数字图像信号，还可以处理其他数字信号。例如，当电子设备100在频点选择时，数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。

视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。电子设备100可以支持一种或多种视频编解码器。这样，电子设备100可以播放或录制多种编码格式的视频，例如：动态图像专家组(moving picture experts group，MPEG)1，MPEG2，MPEG3，MPEG4等。

NPU为神经网络(neural-network，NN)计算处理器，通过借鉴生物神经网络结构，例如借鉴人脑神经元之间传递模式，对输入信息快速处理，还可以不断的自学习。通过NPU可以实现电子设备100的智能认知等应用，例如：图像识别，人脸识别，语音识别，文本理解等。

外部存储器120一般指外存储器，在本申请实施例中，外部存储器是指除电子设备的内存及处理器的高速缓存以外的储存器，该储存器一般为非易失性存储器。常见的外部存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘、Micro SD卡等，用于实现扩展电子设备100的存储能力。外部存储器可以通过外部存储器接口或者总线与处理器110通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频等文件保存在外部存储器中。

内部存储器121，也可以称为“内存”，可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能，图像播放功能等)等。存储数据区可存储电子设备100使用过程中所创建的数据(比如音频数据，电话本等)等。此外，内部存储器121可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage，UFS)等。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令，和/或存储在设置于处理器中的存储器的指令，执行电子设备100的各种功能应用以及数据处理。

电子设备100可以通过音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。

音频模块170用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块170还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中，音频模块170可以设置于处理器110中，或将音频模块170的部分功能模块设置于处理器110中。

扬声器170A，也称“喇叭”，用于将音频电信号转换为声音信号。电子设备100可以通过扬声器170A收听音乐，或收听免提通话。

受话器170B，也称“听筒”，用于将音频电信号转换成声音信号。当电子设备100接听电话或语音信息时，可以通过将受话器170B靠近人耳接听语音。

麦克风170C，也称“话筒”，“传声器”，用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时，用户可以通过人嘴靠近麦克风170C发声，将声音信号输入到麦克风170C。电子设备100可以设置至少一个麦克风170C。在另一些实施例中，电子设备100可以设置两个麦克风170C，除了采集声音信号，还可以实现降噪功能。在另一些实施例中，电子设备100还可以设置三个，四个或更多麦克风170C，实现采集声音信号，降噪，还可以识别声音来源，实现定向录音功能等。

耳机接口170D用于连接有线耳机。耳机接口170D可以是USB接口130，也可以是3.5mm的开放移动电子设备平台(open mobile terminal platform，OMTP)标准接口，美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunicatI/Ons industry associatI/On of theUSA，CTIA)标准接口。

压力传感器180A用于感受压力信号，可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中，压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A的种类很多，如电阻式压力传感器，电感式压力传感器，电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器180A，电极之间的电容改变。电子设备100根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏194，电子设备100根据压力传感器180A检测所述触摸操作强度。电子设备100也可以根据压力传感器180A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中，作用于相同触摸位置，但不同触摸操作强度的触摸操作，可以对应不同的操作指令。例如：当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行新建短消息的指令。

陀螺仪传感器180B可以用于确定电子设备100的运动姿态。在一些实施例中，可以通过陀螺仪传感器180B确定电子设备100围绕三个轴(即，x，y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器180B可以用于拍摄防抖。示例性的，当按下快门，陀螺仪传感器180B检测电子设备100抖动的角度，根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离，让镜头通过反向运动抵消电子设备100的抖动，实现防抖。陀螺仪传感器180B还可以用于导航，体感游戏场景。

气压传感器180C用于测量气压。在一些实施例中，电子设备100通过气压传感器180C测得的气压值计算海拔高度，辅助定位和导航。

磁传感器180D包括霍尔传感器。电子设备100可以利用磁传感器180D检测翻盖皮套的开合。在一些实施例中，当电子设备100是翻盖机时，电子设备100可以根据磁传感器180D检测翻盖的开合。进而根据检测到的皮套的开合状态或翻盖的开合状态，设置翻盖自动解锁等特性。

加速度传感器180E可检测电子设备100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当电子设备100静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别电子设备姿态，应用于横竖屏切换，计步器等应用。

距离传感器180F，用于测量距离。电子设备100可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中，拍摄场景，电子设备100可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。

接近光传感器180G可以包括例如发光二极管(LED)和光检测器，例如光电二极管。发光二极管可以是红外发光二极管。电子设备100通过发光二极管向外发射红外光。电子设备100使用光电二极管检测来自附近物体的红外反射光。当检测到充分的反射光时，可以确定电子设备100附近有物体。当检测到不充分的反射光时，电子设备100可以确定电子设备100附近没有物体。电子设备100可以利用接近光传感器180G检测用户手持电子设备100贴近耳朵通话，以便自动熄灭屏幕达到省电的目的。接近光传感器180G也可用于皮套模式，口袋模式自动解锁与锁屏。

环境光传感器180L用于感知环境光亮度。电子设备100可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏194亮度。环境光传感器180L也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器180L还可以与接近光传感器180G配合，检测电子设备100是否在口袋里，以防误触。

指纹传感器180H用于采集指纹。电子设备100可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁，访问应用锁，指纹拍照，指纹接听来电等。

温度传感器180J用于检测温度。在一些实施例中，电子设备100利用温度传感器180J检测的温度，执行温度处理策略。例如，当温度传感器180J上报的温度超过阈值，电子设备100执行降低位于温度传感器180J附近的处理器的性能，以便降低功耗实施热保护。在另一些实施例中，当温度低于另一阈值时，电子设备100对电池142加热，以避免低温导致电子设备100异常关机。在其他一些实施例中，当温度低于又一阈值时，电子设备100对电池142的输出电压执行升压，以避免低温导致的异常关机。

触摸传感器180K，也称“触控面板”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194，由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏，也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器，以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中，触摸传感器180K也可以设置于电子设备100的表面，与显示屏194所处的位置不同。

骨传导传感器180M可以获取振动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180M可以获取人体声部振动骨块的振动信号。骨传导传感器180M也可以接触人体脉搏，检测到血压跳动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180M也可以设置于耳机中，结合成骨传导耳机。音频模块170可以基于所述骨传导传感器180M获取的声部振动骨块的振动信号，解析出语音信号，实现语音功能。应用处理器可以基于所述骨传导传感器180M获取的血压跳动信号解析心率信息，实现心率检测功能。

按键190包括开机键，音量键等。按键190可以是机械按键。也可以是触摸式按键。电子设备100可以检测到按键输入，产生与电子设备100的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。

马达191可以产生振动提示。马达191可以用于来电振动提示，也可以用于触摸振动反馈。例如，作用于不同应用(例如拍照，音频播放等)的触摸操作，可以对应不同的振动反馈效果。作用于显示屏194不同区域的触摸操作，马达191也可对应不同的振动反馈效果。不同的应用场景(例如：时间提醒，检测到信息，闹钟，游戏等)也可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持自定义。

指示器192可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息，未接来电，通知等。

SIM卡接口195用于连接SIM卡。SIM卡可以通过插入SIM卡接口195，或从SIM卡接口195拔出，实现和电子设备100的接触和分离。电子设备100可以支持1个或N个SIM卡接口，N为大于1的正整数。SIM卡接口195可以支持Nano SIM卡，Micro SIM卡，SIM卡等。同一个SIM卡接口195可以同时插入多张卡。所述多张卡的类型可以相同，也可以不同。SIM卡接口195也可以兼容不同类型的SIM卡。SIM卡接口195也可以兼容部分外部存储器，如Micro SD卡。电子设备100通过SIM卡和网络交互，实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中，电子设备100采用eSIM，即：嵌入式SIM卡。eSIM卡可以嵌在电子设备100中，不能和电子设备100分离。

以上是以电子设备100为例对本申请实施例作出的具体说明。应该理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对电子设备100的具体限定。电子设备100可以具有比图中所示的更多的或者更少的部件，可以组合两个或多个的部件，或者可以具有不同的部件配置。图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。

本申请实施例提供的电子设备可以是用户设备(user equipment，UE)，例如可以为用户手机、平板电脑、桌面型、膝上型笔记本电脑、手持计算机、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等设备；也可以是可穿戴电子设备，例如可以为智能手表、智能眼镜、智能手环等等；还可以是VR设备或AR设备等。

上述图3所示的电子设备100的软件系统可以采用分层架构，事件驱动架构，微核架构，微服务架构，或云架构等。本发明实施例以分层架构的Android系统为例，示例性说明电子设备100软件系统架构。

如图4所示为本申请实施例提供的一种分层架构架的软件系统的示意图。

分层架构将软件分成若干个层，每一层都有清晰的角色和分工。层与层之间通过软件接口通信。在一些实施例中，将操作系统从上至下分别为应用程序层，应用程序框架层，安卓运行时(Android runtime)和系统库以及内核层等。其中：

应用程序层可以包括一系列应用程序包。如图4所示，应用程序包可以包括相机，图库，日历，通话，地图，导航，WLAN，蓝牙，音乐，视频，短信息等应用程序，还可以包括其他未示出的应用程序，如用户自行安装的第三方应用程序。

应用程序框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口(applicatI/Onprogramming interface，API)和编程框架。应用程序框架层包括一些预先定义的函数。应用程序框架层可以包括窗口管理器(window manager service，WMS)，任务管理器(activity manager service，AMS)、内容提供器，视图系统，电话管理器，资源管理器，通知管理器等。

安卓运行时(Android runtime)和系统库为可执行程序在运行时提供所需要的库文件和执行环境。其中，安卓运行时包括核心库和虚拟机。安卓运行时负责安卓系统的调度和管理。核心库包含两部分：一部分是java语言需要调用的功能函数，另一部分是安卓的核心库。

应用程序层和应用程序框架层运行在虚拟机中。虚拟机将应用程序层和应用程序框架层的java文件执行为二进制文件。虚拟机还用于执行对象生命周期的管理，堆栈管理，线程管理，安全和异常的管理，以及垃圾回收等功能。应理解，应用程序都运行在虚拟机中，每启动一个程序，就会启动一个进程。应用程序可以包括多个程序，也就是可以启动多个进程。

系统库可以包括多个功能模块。例如：表面管理器(surface manager)，媒体库(Media Libraries)，三维图形处理库(例如：OpenGL ES)，2D图形引擎(例如：SGL)等。

内核层是硬件和软件之间的层。内核层为电子设备的各种硬件提供了驱动，如显示驱动，摄像头驱动，音频驱动，传感器驱动等。

为更简洁的表达，图4仅示出上述各个层的部分内容，应理解，本申请所示的电子设备的软件架构可以包括比图4更多内容。

如图5所示，为本申请实施例提供的一种I/O系统的架构示意图。

如图5所示，根据I/O访问流程，将系统分为应用层、内核层和设备层，其中，内核层包括文件系统层、通用块层(generic block layer)、I/O调度层(I/O scheduler layer)、块设备驱动层(block device driver layer)。下面对各个层的功能进行描述。

应用层包括至少一个应用程序(简称应用)，应用可以向内核中的虚拟文件系统(virtual file systems，VFS)下发针对目标文件中的目标数据的读请求。

VFS是物理文件系统与服务之间的一个接口层它对Linux的每个文件系统的所有细节进行抽象，使得不同的文件系统在Linux核心以及系统中运行的其他进程看来，都是相同的。用于给用户空间的程序提供文件系统接口，同时也提供了内核中的一个抽象功能，允许不同的文件系统很好地共存。

在本申请实施例中，VFS在接收到该读请求后，根据读请求所请求的目标文件识别其所属的文件系统，进而，将该读请求下发给所属的文件系统。例如，VFS在识别到目标文件属于只读压缩文件系统时，将该读请求下发给只读压缩文件系统。

系统可以包括多种文件系统，每个文件系统都有自己的文件操作数据结构，如只读压缩文件系统、第四代扩展文件系统(fourth extended filesystem，ext4)，F2FS(flashfriendly file system)，Brtfs，Vfa等，图5中仅示出部分。本申请以只读压缩文件系统为例来说明。

只读压缩文件系统响应于针对目标文件读请求，首先查看读请求的数据是否在内存中，如果是，内存命中，则进一步查看该命中的页是否被标记了待解压状态，如果是，则对该命中的页进行解压缩，将解压缩得到的数据返回给应用。如果内存未命中，则向外部存储设备发送I/O请求，该I/O请求由bio承载，用于指示从外部存储器中预读数据到内存，预读数据除包含目标数据的压缩数据外，还包括多读的预测数据的压缩数据。此时，可以基于电子设备当前状态的不同分别采用不同的解压缩策略，具体可以参见下述图6和图7所示的实施例中相关描述，这里不再赘述。

通用块层为各类类型的块设备创建了一个统一的模型，它主要的工作是接收上层发出的由bio承载的I/O请求，并最终发出由request承载的I/O请求。该层隐藏了底层硬件块设备的特性，为块设备提供了一个通用的抽象视图。

I/O调度层接收通用块层发出的I/O请求，并试图合并相邻的请求，即合并请求的数据在磁盘上面是相邻的，再向块设备驱动层下发I/O请求，以处理具体的I/O请求。

块设备驱动层用于完成具体的I/O请求处理。

应理解，不限于上述层结构，I/O系统还可以包括其他未示出的层。

如图6所示，为本申请实施例提供的读取压缩文件的方法。该方法可以由上述图2所示的电子设备100来实现。该方法可以包括但不限于如下部分或全部步骤：

S01：应用下发针对目标文件的目标数据的读请求，该读请求携带目标文件的地址和目标数据在该目标文件中的偏移地址，用于请求目标文件中的目标数据。

在一些实施例中，内核层的虚拟文件系统(VFS)在接收到该读请求后，根据读请求携带的目标文件的地址判断请求的目标文件所属的文件系统，进而，将该读请求下发给所属的文件系统。在本申请实施例中，VFS在识别到目标文件属于只读压缩文件系统时，将该读请求下发给只读压缩文件系统。

S02：内核层的只读压缩文件系统响应于该读请求，判断目标数据是否在内存中。如果否，则执行S03；如果是，则执行S10。

应理解，内存的空间包括逻辑内存空间(也称为虚拟内存空间)和物理内存空间，两者都划分成固定大小的块，如4KB，每块在逻辑内存空间中称为页，在物理内存空间中称为页框。页与页框的映射关系存储在页表中。基于页表可以判断目标数据的页是否在内存中，如果是，则内存命中，请求的数据已经加载到内存，可以执行S10，判断内存中的目标数据是否处于待解压状态，如果是，则执行S07和S09对目标数据的压缩数据进程解压缩并将目标数据返回给应用，否则，不需要解压缩，执行S09直接将目标数据返回给应用。

在一些实施例中，只读压缩文件系统判断目标数据在内存中时，也可以执行S03，进行数据的预读，此时，预读为异步预读；反之，当目标数据不在内存中时，进行同步预读。

S03：只读压缩文件系统向外部存储器发送I/O请求，该I/O请求用于向外部存储器请求预读数据，也可以称为预读请求。

在一些实施例中，目标数据的全部页均在内存中，则目标数据均命中存，此时，可以执行S10；若均未命中，则执行S03，向外部存储器发送用于请求预读数据的I/O请求。

在一些实施例中，目标数据的部分页存在内存中，即部分命中，而其它部分页不在内存中，即部分缺失，此时，针对命中的页，可以执行S10；针对缺失的页，可以执行S03向外部存储器发送用于请求目标数据的缺失页的I/O请求。

本申请实施例以均命中或均未命中为例来说明。

S04：外部存储器响应于I/O请求，向只读压缩文件系统返回目标数据的压缩数据和预测数据的压缩数据。

应理解，在内存未命中时，内核采用预读机制从外部存储器中读取数据到内存，这里将读取到内存的数据称为预读数据，由于目标文件为只读压缩文件，预读数据除包括目标数据的压缩数据外，还包括预测数据的压缩数据。应理解，预测数据是基于目标数据预测的数据。

还应理解，每次预读时预读窗口的大小可以在一个范围内做由小到大的试探性调整。

S05：只读压缩文件系统判断电子设备的当前状态是否满足条件，如果是，则执行S06，否则执行S08。

如图7所示预读压缩文件后的处理流程示意图，在对预读到内存中的数据进行解压缩之前，基于电子设备的当前状态的不同，如CPU是否繁忙，采用不同的解压缩策略：

策略1：如步骤S06-S07，将从外部存储器读取的预读数据分解为两部分，即目标数据的压缩数据和预测数据的压缩数据，目标数据的压缩数据直接进行解压缩；预测数据的压缩数据则不进行解压缩，而置待解压状态，即将存储这部分数据的页标记为待解压状态，在解压缩和标记工作都完成后，唤醒I/O请求方，向应用程序返回其请求的目标数据。

策略2：如步骤S08，采用原始逻辑，将从外部存储器读取的预读数据(包括目标数据的压缩数据和预测数据的压缩数据)均进行解压缩，在解压缩完成后，向应用程序返回其请求的目标数据。

在一些实施例中，电子设备的当前状态具体可以是当前CPU占有率，此时，只读压缩文件系统可以获取当前CPU占有率，判断该CPU占有率是否大于阈值，如果是，则CPU繁忙，电子设备的当前状态满足条件，执行S06-S07，仅对应用请求的目标数据的压缩数据进行解压，对预测数据的压缩数据暂不进行解压，进而缓解CPU的解压任务；否则，CPU较空闲，不满足条件，执行S08，选择对预读数据均进行解压。

在另一些实施例中，电子设备的当前状态具体为当前CPU温度，此时，只读压缩文件系统可以获取到CPU的温度，判断该CPU温度是否大于温度阈值，如果是，则CPU温度过高，电子设备的当前状态满足条件，执行S06-S07，仅对应用请求的目标数据的压缩数据进行解压，对预测数据的压缩数据暂不进行解压，进而缓解CPU的解压任务；否则，CPU性能较好，不满足条件，执行S08，选择对预读数据均进行解压。

应理解，还可以基于当前正在运行的应用不同或应用类型的不同，采用不同的解压缩策略，在当前运行的应用为预设应用或属于预设应用类型时，则满足条件。

S06：只读压缩文件系统对预测数据的压缩数据标记待解压状态。

目标数据的压缩数据和预测数据的压缩数据在存入内存后，可以将预测数据的压缩数据标记待解压状态，该待解压状态的标记位于描述页的结构体(struct page)中。应理解，在内核中，物理内存是按照页大小进行管理的，每个页就对应一个结构体，并作为这个页的管理数据结构。

如图8描述了的页的结构体与页的对应关系和页的结构体的结构示意图，该页的结构体包括节点(node)、区(zone)和标志(flag)等部分。其中，节点部分存储节点号，指示页所属的节点；区部分存储内存域，指示页所属的内存域；标志部分存储用于指示页的状态的信息，可以包括锁定(PG_locked)字段、错误(PG_error)字段、脏(PG_dirty)字段等，这里仅举例说明。其中，锁定字段用于指示页否被锁定，被锁定的页不允许访问；错误字段用于指示该页的I/O操作是否发生错误；脏字段用于指示页面内容发生改变且与外部存储器内容不一致。在本申请中，标志部分中可以增加新的字段来标记页的待解压状态，如图8所示，标志部分增加待解压(PG_unzip)字段，该待解压缩字段用于指示页是否处于待解压状态。

例如，待解压缩字段被置为“1”，则说明该页为压缩数据，访问该页需要先进行解压缩。若该待解压缩字段被置为“0”，则说明该页为未压缩。

S07：只读压缩文件系统对目标数据的压缩数据进行解压缩，得到目标数据。

只读文件系统将目标数据的压缩数据放入到解压缩队列中，内核依次对队列中的数据进行解压缩，解压缩后可得到目标数据。

需要说明的是，上述步骤S06和S07可以不分先后，同时执行。

S08：只读压缩文件系统对目标数据的压缩数据和预测数据的压缩数据进行解压缩，得到目标数据和预测数据。

只读文件系统将目标数据的压缩数据和预测数据的压缩数据均放入到解压缩队列中，内核依次对队列中的数据进行解压缩，解压缩后可得到目标数据和预测数据。

S09：只读压缩文件系统向应用程序返回目标数据。

应理解，针对上述策略1，只读压缩文件系统在解压缩和标记完成后，可以向应用程序发送目标数据。

S10：只读压缩文件系统判断内存中的目标数据是否处于待解压状态，如果是，则执行S07，否者执行S09。

如图9所示，压缩文件系统在接收到针对目标数据的请求时，若步骤S02判断目标数据在内存中，则内存命中，此时需要进一步执行S10，即判断命中的页是否标记为待解压状态，具体地，可以在命中的页(即目标数据所在的页)对应的结构体中查看用于标记待解压状态的字段(即待解压缩字段)是否记录了待解压状态，如果是，则该命中的页为属于历史预测数据，需要进行解压缩，则执行S07和S09；如果否，则可以执行S09，将该命中的页的数据(即目标数据)发送至应用程序。

应理解，上述以只读压缩文件系统为例来说明，该只读压缩文件系统可以被替换为压缩文件系统，或者其他文件系统。

下面结合图10，通过两次I/O过程为例，说明本申请实施例提供的读取压缩文件的过程，其中：

假设在应用未请求读数据之前，内存的初始状态下，页0-页n均为空，n为正整数。

第一次I/O：

应用下发第一次读请求，该读请求用于请求页0的数据。初始时，内存未加载数据，该第一次读请求未命中，此时，压缩文件系统进行第一次预读，将预读数据存入到页0-页3，其中，页0是存储的是解压缩后的数据，页1-页3为多读的页，存储的是压缩数据，是标注了待解压状态的数据。压缩文件系统将页0的数据发送给应用，完成第一次I/O。

第二次I/O：

应用下发第二次读请求，该读请求用于请求页1的数据。在第一次I/O后，页面1的数据已经被加载到内存，此时，该第二次读请求命中，压缩文件系统查看页1的状态为待解压状态，则对页1的数据进行解压缩，将解压缩得到的数据返回给应用。此外，压缩文件系统可以异步预读数据到内存。例如，将预读的数据存入到页4-页10，完成第二次I/O。

应理解，这里以读请求一个页的数据为例来说明，应理解，读请求也可以请求多个页。

在上述实施例中，可以全部或部分的通过软件，硬件，固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式出现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。

所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘，硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，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。

Claims (13)

1.一种读取压缩文件的方法，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备的应用层包括应用程序、内核层包括只读压缩文件系统、设备层包括外部存储器，所述方法包括：

接收针对所述应用程序的冷启动操作；

在所述应用程序的冷启动时，所述应用程序生成并下发针对目标数据的读请求；所述读请求携带目标文件的地址和所述目标数据在所述目标文件中的偏移地址；

响应于所述读请求，当所述目标数据不在内存中，所述只读压缩文件系统向外部存储器发送I/O请求；所述I/O请求用于向所述外部存储器请求预读数据；

所述外部存储器基于所述I/O请求预读数据到内存，预读后的内存包括目标数据的压缩数据和预测数据的压缩数据；

所述只读压缩文件系统将所述目标数据的压缩数据进行解压缩；

在处理器CPU繁忙时，所述只读压缩文件系统将所述预测数据的压缩数据设置待解压状态，以及，当解压缩得到所述目标数据时，向所述应用程序返回所述目标数据，所述待解压状态的标记位于描述页的结构体中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述CPU不繁忙时，将所述预测数据的压缩数据进行解压缩，当解压缩得到所述目标数据和所述预测数据时，向所述应用程序返回所述目标数据。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预读数据到内存，具体包括：

从外部存储器加载所述目标数据的压缩数据和所述预测数据的压缩数据到内存。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述预读数据到内存，具体包括：当所述目标数据在内存中时，从外部存储器加载所述预测数据的压缩数据到内存；

所述将所述目标数据的压缩数据进行解压缩，具体包括：当所述目标数据处于待解压状态时，将所述目标数据的压缩数据进行解压。

5.如权利要求1-4中任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述将所述预测数据的压缩数据设置待解压状态，包括：

将所述预测数据的压缩数据所在的页对应的待解压缩字段设置待解压状态，所述待解压字段为所述页对应的结构体中标志部分中的一个字段。

6.如权利要求1-4中任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述CPU的占用率大于阈值时，确定所述CPU繁忙；

在所述CPU的占用率不大于阈值时，确定所述CPU不繁忙。

7.一种电子设备，其特征在于，包括一个或多个处理器CPU、内存和外部存储器，所述内存用于存储数据和计算机指令，所述处理器用于调用所述内存存储的数据和计算机指令执行：

接收针对应用程序的冷启动操作；

在所述应用程序的冷启动时，通过所述应用程序生成并下发针对目标数据的读请求；所述读请求携带目标文件的地址和所述目标数据在所述目标文件中的偏移地址；

响应于所述读请求，当所述目标数据不在内存中，通过只读压缩文件系统向外部存储器发送I/O请求；所述I/O请求用于向所述外部存储器请求预读数据；

基于所述I/O请求从所述外部存储器预读数据到所述内存，预读后的所述内存包括目标数据的压缩数据和预测数据的压缩数据；

通过所述只读压缩文件系统将所述目标数据的压缩数据进行解压缩；

在所述CPU繁忙时，通过所述只读压缩文件系统将所述预测数据的压缩数据设置待解压状态，以及，当解压缩得到所述目标数据时，向所述应用程序返回所述目标数据，所述待解压状态的标记位于描述页的结构体中。

8.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述CPU还用于执行：

在所述CPU不繁忙时，将所述预测数据的压缩数据进行解压缩，当解压缩得到所述目标数据和所述预测数据时，向所述应用程序返回所述目标数据。

9.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述预读数据到内存，具体包括：

从外部存储器加载所述目标数据的压缩数据和所述预测数据的压缩数据到内存。

10.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于，

所述CPU执行所述预读数据到内存，具体包括：当所述目标数据在内存中时，从外部存储器加载所述预测数据的压缩数据到内存；

所述CPU执行所述将所述目标数据的压缩数据进行解压缩，具体包括：当所述目标数据处于待解压状态时，将所述目标数据的压缩数据进行解压。

11.如权利要求7-10中任意一项权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述CPU执行所述将所述预测数据的压缩数据设置待解压状态，包括执行：

将所述预测数据的压缩数据所在的页对应的待解压缩字段设置待解压状态，所述待解压字段为所述页对应的结构体中标志部分中的一个字段。

12.如权利要求7-10中任意一项权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述CPU还用于执行：

在所述CPU的占用率大于阈值时，确定所述CPU繁忙；

在所述CPU的占用率不大于阈值时，确定所述CPU不繁忙。

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

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