CN114756180B - 覆盖写入数据块分配方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请属于数据传输领域，涉及一种覆盖写入数据块分配方法、装置、计算机设备及存储介质，所述方法包括步骤：为文件设立一个IO覆盖静态复用标识符；判断文件系统是否有文件被执行IO操作，如果是，则判断所述文件是否具备IO覆盖静态复用标识符；根据文件是否具备IO覆盖静态复用标识符的状态，如果具备IO覆盖静态复用标识符，则根据当前数据位置，查找文件在对应的位置是否已经有数据，如果有数据，查找当前数据在磁盘上的映射位置，并返回对应的数据块地址；将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定；调用物理介质驱动将数据写入物理介质。保证文件已有数据的顺序性，从而保证虚拟机的IO能够一直保持在一个比较稳定的范围。

Description

覆盖写入数据块分配方法、装置、计算机设备及存储介质
技术领域
本申请涉及数据传输技术领域，尤其涉及覆盖写入数据块分配方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
宿主机，就是主机，这个概念是相对于子机而言的。例如主机上安装有虚拟机的话，那么相对于虚拟机而言，正在使用的计算机就是宿主机。虚拟机是安装在主机上的，必须在主机上才能运行，也就是说，主机就是一个“宿主”。文件系统是操作系统用于明确存储设备（常见的是磁盘，也有基于NAND Flash的固态硬盘）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。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。文件系统由三部分组成：文件系统的接口，对对象操纵和管理的软件集合，对象及属性。从系统角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，当用户不再使用时撤销文件等。
在云计算虚拟化场景中，虚拟磁盘一般以一个文件的形式存储在宿主机的文件系统中，一般情况下，宿主机的文件系统会采用新分配数据块写入，然后以更新数据指针的方式，来应对文件中覆盖写入的数据。在常规文件IO传输过程中，这种方法能提供非常好的数据完整性保护能力。但是在应对虚拟磁盘的IO的时候，这种方式在运行一段时间后，将使得文件的内容在物理存储介质上越来越分散，进而严重地影响到虚拟机的IO性能。而且由于在虚拟机层面的文件系统本身已经具有了数据完整性保护的能力，宿主机这一层的动态块分配机制因此也就难以发挥出既定的作用。
发明内容
本申请实施例的目的在于提出一种覆盖写入数据块分配方法、装置、计算机设备及存储介质，以解决现有技术中，在应对虚拟磁盘的IO的时候，文件的内容在物理存储介质上越来越分散，进而严重地影响到虚拟机的IO性能的问题。
为了解决上述技术问题，本申请提供一种覆盖写入数据块分配方法，采用了如下所述的技术方案，包括下述步骤：
在文件系统中，为每一个文件设立一个IO覆盖静态复用标识符；
判断文件系统是否有文件被执行IO操作，如果是，则判断所述文件是否具备IO覆盖静态复用标识符；
根据文件是否具备IO覆盖静态复用标识符的状态，如果具备IO覆盖静态复用标识符，则根据当前数据位置，查找文件在对应的位置是否已经有数据，如果有数据，查找当前数据在磁盘上的映射位置，并返回对应的数据块地址；
将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定；
调用物理介质驱动将数据写入物理介质。
进一步的，根据文件是否具备IO覆盖静态复用标识符的状态，如果具备IO覆盖静态复用标识符，则根据当前数据位置，查找文件在对应的位置是否已经有数据，如果无数据，则执行步骤：
从物理介质上查找连续的数个空闲数据块；
返回这些连续的数据块的首地址；
将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定；
调用物理介质驱动将数据写入物理介质。
进一步的，根据文件是否具备IO覆盖静态复用标识符的状态，如果无IO覆盖静态复用标识符，则执行步骤：
从物理介质上查找连续的数个空闲数据块；
返回这些连续的数据块的首地址；
将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定；
调用物理介质驱动将数据写入物理介质。
进一步的，所述在文件系统中，为每一个文件设立一个IO覆盖静态复用标识符的步骤具体包括：
在文件的元数据区域增加IO覆盖静态复用标识符字段，并默认IO覆盖静态复用标识符为false；
如果文件需要被设置为静态复用，则使用文件元数据编辑工具，将IO覆盖静态复用标识符字段设置为true。
进一步的，所述判断文件系统是否有文件被执行IO操作，如果是，则判断所述文件是否具备IO覆盖静态复用标识符的步骤具体包括：
文件IO操作程序被唤醒，用于执行IO操作；
读取文件的元数据，并提取IO覆盖静态复用标识符字段；
对IO覆盖静态复用标识符字段的值进行判断；
如果为true则进入本发明的算法，否则进入常规的算法。
进一步的，所述将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定的步骤具体包括：
将返回的数据块的地址，填入到待操作的页缓存数据结构的头部信息中。
进一步的，所述调用物理介质驱动将数据写入物理介质的步骤具体包括：
将已经填充好的页缓存对象提交给操作系统，并调用操作系统的数据同步调用，将对应的数据写入到物理介质中。
为了解决上述技术问题，本申请还提供一种覆盖写入数据块分配装置，采用了如下所述的技术方案包括：
标识符模块，用于在文件系统中，为每一个文件设立一个IO覆盖静态复用标识符；
判断模块，用于判断文件系统是否有文件被执行IO操作，如果是，则判断所述文件是否具备IO覆盖静态复用标识符；
执行模块，用于根据文件是否具备IO覆盖静态复用标识符的状态，如果具备IO覆盖静态复用标识符，则根据当前数据位置，查找文件在对应的位置是否已经有数据，如果有数据，查找当前数据在磁盘上的映射位置，并返回对应的数据块地址；
绑定模块，用于将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定；
写入模块，用于调用物理介质驱动将数据写入物理介质。
为了解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机设备，采用了如下所述的技术方案，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现上述的覆盖写入数据块分配方法的步骤。
为了解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，采用了如下所述的技术方案，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现上述的覆盖写入数据块分配方法的步骤。
与现有技术相比，本申请主要有以下有益效果：在宿主机文件系统中，为每一个文件设立一个IO覆盖静态复用标识点，在文件系统执行文件IO的时候，先判断被IO的文件是否有设立此标识位，如果对应的文件有设置此标识位，则在执行页缓存映射的时候，直接复用现有的物理块位置，而不是分配新的块位置，从而保证该文件在旧数据上的覆盖IO仍然发生在原有的数据块上，进而保证文件已有数据在物理介质上的顺序性，从而保证虚拟机的IO能够一直保持在一个比较稳定的范围。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本申请可以应用于其中的示例性系统架构图；
图2是本申请的覆盖写入数据块分配方法的一个实施例的流程图；
图3是现有技术中覆盖写入数据块分配方法的流程图；
图4是本申请的覆盖写入数据块分配方法的另一个实施例的流程图；
图5是本申请的覆盖写入数据块分配装置的一个实施例的结构示意图；
图6是本申请的计算机设备的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
IO（Input/Output），指的是输入/输出，通常指数据在存储器（内部和外部）或其他周边设备之间的输入和输出，是信息处理系统之间的通信。输入是系统接收的信号或数据，输出则是从其发送的信号或数据。该术语也可以用作行动的一部分；到执行I/O是执行输入或输出的操作。输入/出设备是硬件中由人（或其他系统）使用与计算机进行通信的部件。例如，键盘或鼠标是计算机的输入设备，而监控器和打印机是输出设备。计算机之间的通信设备（如电信调制解调器和网卡）通常执行输入和输出操作。
如图1所示，系统架构100可以包括第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103，网络104和服务器105。网络104用以在第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
用户可以使用第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103上可以安装有各种通讯客户端应用，例如网页浏览器应用、购物类应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等。
第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3播放器( Moving Picture ExpertsGroup Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4( Moving PictureExperts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4 )播放器、膝上型便携计算机和台式计算机等等。
服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如对第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103上显示的页面提供支持的后台服务器。
需要说明的是，本申请实施例所提供的覆盖写入数据块分配方法一般由服务器/终端设备执行，相应地，覆盖写入数据块分配装置一般设置于服务器/终端设备中。
应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。
实施例一
继续参考图2，示出了本申请的覆盖写入数据块分配方法的一个实施例的流程图。所述的覆盖写入数据块分配方法，包括以下步骤：
步骤S201，在文件系统中，为每一个文件设立一个IO覆盖静态复用标识符。
文件系统为每一个文件都存储了元数据，该IO覆盖静态复用标识符是由每个文件单独存储的，存储在文件的元数据里面。IO覆盖静态复用标识符作为文件元数据里面的一个字段存在。
具体实施时，步骤S201具体包括：
在文件的元数据区域增加IO覆盖静态复用标识符字段，并默认IO覆盖静态复用标识符为false；
如果文件需要被设置为静态复用，则使用文件元数据编辑工具，将IO覆盖静态复用标识符字段设置为true。
设置IO覆盖静态复用标识符的值，可方便判断存储它的文件是否为静态复用。
在本实施例中，覆盖写入数据块分配方法运行于其上的电子设备(例如图1所示的服务器/终端设备)可以通过有线连接方式或者无线连接方式接收覆盖写入数据块分配请求。需要指出的是，上述无线连接方式可以包括但不限于3G/4G/5G连接、WiFi连接、蓝牙连接、WiMAXX连接、Zigbee连接、UWB( ultra wideband )连接、以及其他现在已知或将来开发的无线连接方式。
步骤S202，判断文件系统是否有文件被执行IO操作，如果是，则判断所述文件是否具备IO覆盖静态复用标识符。
在本实施例中，步骤S202具体还可以包括步骤：
文件IO操作程序被唤醒，用于执行IO操作；
读取文件的元数据，并提取IO覆盖静态复用标识符字段；
对IO覆盖静态复用标识符字段的值进行判断。
文件在被执行IO操作的时候，相关的程序会被操作系统唤醒而被执行。对IO覆盖静态复用标识符字段的值进行判断，如果为false，则执行步骤：
从物理介质上查找连续的数个空闲数据块；
返回这些连续的数据块的首地址；
将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定；
调用物理介质驱动将数据写入物理介质。
对IO覆盖静态复用标识符字段的值进行判断，如果为true，则执行步骤S203。
步骤S203，根据文件是否具备IO覆盖静态复用标识符的状态，如果具备IO覆盖静态复用标识符，则根据当前数据位置，查找文件在对应的位置是否已经有数据，如果有数据，查找当前数据在磁盘上的映射位置，并返回对应的数据块地址。
通过文件元数据里面的数据块分配映射表来判断，如果对应的偏移位置在分配表中不存在，或者为空，则表示文件在对应的位置是没有数据的。通过这种方式，根据当前数据位置，查找文件在对应的位置是否已经有数据。通过文件元数据里面的数据块分配映射表来查找当前数据在磁盘上的映射位置。
在本实施例中，根据文件是否具备IO覆盖静态复用标识符的状态，如果具备IO覆盖静态复用标识符，则根据当前数据位置，查找文件在对应的位置是否已经有数据，如果无数据，则执行步骤：
从物理介质上查找连续的数个空闲数据块；
返回这些连续的数据块的首地址；
将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定；
调用物理介质驱动将数据写入物理介质。
根据文件是否具备IO覆盖静态复用标识符的状态，如果无IO覆盖静态复用标识符，则执行步骤：
从物理介质上查找连续的数个空闲数据块；
返回这些连续的数据块的首地址；
将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定；
调用物理介质驱动将数据写入物理介质。
步骤S204，将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定
将返回的数据块的地址，填入到待操作的页缓存数据结构的头部信息中。
步骤S205，调用物理介质驱动将数据写入物理介质。
将已经填充好的页缓存对象提交给操作系统，并调用操作系统的数据同步调用，将对应的数据写入到物理介质中。操作系统的数据同步调用，指的是是操作系统已经封装好的接口。
文件在物理介质上的存储有两个信息：一个是文件的元数据，另一个是文件数据。元数据对应文件的各个属性，包括修改时间，访问时间，访问权限控制，归属用户，文件数据块分配映射表等。文件数据对应文件的内容数据。本实施例涉及的IO覆盖静态复用标识符，是新加的文件属性，可以存在在文件的元数据里面。
文件有两个层面，一个是面对用户和应用程序的，这个层面文件内容是连续的，从头到尾0～N是连续的，往文件的M位置写入一个数据，就表示从文件头的0开始的位置往后数M个位置写入数据就可以了。
另一个层面是面向物理存储介质的，因为多个文件要共享同一个物理介质，因此文件在物理介质上的存储必然不能百分百也是连续的，多个文件可能会交叉存放。因此不管是从物理介质读取文件，还是将文件内容存入到物理介质，都会涉及一个过程，就是将要操作的文件内容M映射为物理介质上的一个位置m，这个文件叫文件的寻址。寻址分为两种情况，一种是需要操作的文件内容M本身是已经存在的，且需要读入这个内容，这个时候，寻址的代码通过文件元数据中的数据块分配映射表，查找到对应的内容所在的位置，并将这个位置返回给文件读取程序，由文件读取程序完成内容的读取。
另一种是需要操作的文件内容M，是需要写入的，不管该内容所在的文件位置是否已有数据。这种情况下，寻址的代码通过文件系统的元数据不是文件的元数据中的物理介质数据块分配表中，提取一些空闲数据块，将这些数据块的地址写入到文件的元数据的数据块分配映射表，并将这些空闲数据块的地址返回给文件的写入程序，由文件写入程序完成数据的写入。
本实施例的创新点在于文件的写入过程中，通过预先在文件元数据中增加一个IO覆盖静态复用标识符的字段，来标识文件是否要进入数据块分配流程，然后在文件的写入过程中，判断该字段的值，并进一步判断待写入操作的文件内容M，所在的文件位置在物理介质上是否已经存在。如果存在则返回对应的物理介质上的数据块的日志，否则进入常规的分配流程。以此来保证文件数据块的固化效果，减少文件的碎片程度，提升对应文件IO的稳定性。
实施本实施例，在宿主机文件系统中，为每一个文件设立一个IO覆盖静态复用标识点，在文件系统执行文件IO的时候，先判断被IO的文件是否有设立此标识位，如果对应的文件有设置此标识位，则在执行页缓存映射的时候，直接复用现有的物理块位置，而不是分配新的块位置，从而保证该文件在旧数据上的覆盖IO仍然发生在原有的数据块上，进而保证文件已有数据在物理介质上的顺序性，从而保证虚拟机的IO能够一直保持在一个比较稳定的范围。
本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机可读指令来指令相关的硬件来完成，该计算机可读指令可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）等非易失性存储介质，或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
实施例二
图3是现有技术中覆盖写入数据块分配方法的流程图。如图3所示，现有技术中覆盖写入数据块分配方法，一般包括步骤：文件写入发起，数据进入页缓冲区，文件系统为写入的页映射物理介质上的位置，从物理介质上查找连续的数个空闲数据块，返回这些连续的数据块的首地址，将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定，调用物理介质驱动将数据写入物理介质。
图4是本申请的覆盖写入数据块分配方法的另一个实施例的流程图。一种覆盖写入数据块分配方法，包括步骤：
S301、文件写入发起；
S302、数据进入页缓冲区；
S303、文件系统为写入的页映射物理介质上的位置；
S304、判断文件是否有覆盖写入标识，如果是，则进入步骤S305，否则进入步骤S3061；
S305、根据当前数据位置，查找文件在对应的位置是否已经有数据，如果是，则进入步骤S307，否则进入步骤S3061；
S3061、从物理介质上查找连续的数个空闲数据块；
S3062、返回这些连续的数据块的首地址；
S3063、将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定；
S307、查找当前数据在磁盘上的映射位置，并返回对应的数据块地址；
S308、将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定；
S309、调用物理介质驱动将数据写入物理介质。
可见，与图3相比，本实施例的创新点在于文件的写入过程中，通过预先在文件元数据中增加一个IO覆盖静态复用标识符的字段，来标识文件是否要进入数据块分配流程，然后在文件的写入过程中，判断该字段的值，并进一步判断待写入操作的文件内容M，所在的文件位置在物理介质上是否已经存在。如果存在则返回对应的物理介质上的数据块的日志，否则进入常规的分配流程。以此来保证文件数据块的固化效果，减少文件的碎片程度，提升对应文件IO的稳定性。
实施例三
进一步参考图5，作为对上述图2或者图4所示方法的实现，本申请提供了一种覆盖写入数据块分配装置的一个实施例，该装置实施例与图2或者图4所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。
如图4所示，本实施例所述的覆盖写入数据块分配装置400包括：标识符模块401、判断模块402、执行模块403、绑定模块404以及写入模块405。其中：
标识符模块401，用于在文件系统中，为每一个文件设立一个IO覆盖静态复用标识符；
判断模块402，用于判断文件系统是否有文件被执行IO操作，如果是，则判断所述文件是否具备IO覆盖静态复用标识符；
执行模块403，用于根据文件是否具备IO覆盖静态复用标识符的状态，如果具备IO覆盖静态复用标识符，则根据当前数据位置，查找文件在对应的位置是否已经有数据，如果有数据，查找当前数据在磁盘上的映射位置，并返回对应的数据块地址；
绑定模块404，用于将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定；
写入模块405，用于调用物理介质驱动将数据写入物理介质。
实施本实施例，在宿主机文件系统中，为每一个文件设立一个IO覆盖静态复用标识点，在文件系统执行文件IO的时候，先判断被IO的文件是否有设立此标识位，如果对应的文件有设置此标识位，则在执行页缓存映射的时候，直接复用现有的物理块位置，而不是分配新的块位置，从而保证该文件在旧数据上的覆盖IO仍然发生在原有的数据块上，进而保证文件已有数据在物理介质上的顺序性，从而保证虚拟机的IO能够一直保持在一个比较稳定的范围。
实施例四
为解决上述技术问题，本申请实施例还提供计算机设备。具体请参阅图6，图6为本实施例计算机设备基本结构框图。
所述计算机设备6包括通过系统总线相互通信连接存储器61、处理器62、网络接口63。需要指出的是，图中仅示出了具有组件存储器61、处理器62和网络接口63的计算机设备6，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。其中，本技术领域技术人员可以理解，这里的计算机设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、数字处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。
所述计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
所述存储器61至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、随机访问存储器（RAM）、静态随机访问存储器（SRAM）、只读存储器（ROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、可编程只读存储器（PROM）、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，所述存储器61可以是所述计算机设备6的内部存储单元，例如该计算机设备6的硬盘或内存。在另一些实施例中，所述存储器61也可以是所述计算机设备6的外部存储设备，例如该计算机设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（FlashCard）等。当然，所述存储器61还可以既包括所述计算机设备6的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，所述存储器61通常用于存储安装于所述计算机设备6的操作系统和各类应用软件，例如覆盖写入数据块分配方法的计算机可读指令等。此外，所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
所述处理器62在一些实施例中可以是中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器62通常用于控制所述计算机设备6的总体操作。本实施例中，所述处理器62用于运行所述存储器61中存储的计算机可读指令或者处理数据，例如运行所述覆盖写入数据块分配方法的计算机可读指令。
所述网络接口63可包括无线网络接口或有线网络接口，该网络接口63通常用于在所述计算机设备6与其他电子设备之间建立通信连接。
实施本实施例，在宿主机文件系统中，为每一个文件设立一个IO覆盖静态复用标识点，在文件系统执行文件IO的时候，先判断被IO的文件是否有设立此标识位，如果对应的文件有设置此标识位，则在执行页缓存映射的时候，直接复用现有的物理块位置，而不是分配新的块位置，从而保证该文件在旧数据上的覆盖IO仍然发生在原有的数据块上，进而保证文件已有数据在物理介质上的顺序性，从而保证虚拟机的IO能够一直保持在一个比较稳定的范围。
实施例五
本申请还提供了另一种实施方式，即提供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可读指令，所述计算机可读指令可被至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如上述的覆盖写入数据块分配方法的步骤。
实施本实施例，在宿主机文件系统中，为每一个文件设立一个IO覆盖静态复用标识点，在文件系统执行文件IO的时候，先判断被IO的文件是否有设立此标识位，如果对应的文件有设置此标识位，则在执行页缓存映射的时候，直接复用现有的物理块位置，而不是分配新的块位置，从而保证该文件在旧数据上的覆盖IO仍然发生在原有的数据块上，进而保证文件已有数据在物理介质上的顺序性，从而保证虚拟机的IO能够一直保持在一个比较稳定的范围。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述的方法。
显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种覆盖写入数据块分配方法，其特征在于，包括下述步骤：
在文件系统中，为每一个文件设立一个IO覆盖静态复用标识符；
判断文件系统是否有文件被执行IO操作，如果是，则判断所述文件是否具备IO覆盖静态复用标识符；
根据文件是否具备IO覆盖静态复用标识符的状态，如果具备IO覆盖静态复用标识符，则根据当前数据位置，查找文件在对应的位置是否已经有数据，如果有数据，查找当前数据在磁盘上的映射位置，并返回对应的数据块地址，如果无数据，则执行步骤：从物理介质上查找连续的数个空闲数据块；返回这些连续的数据块的首地址；
将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定；
调用物理介质驱动将数据写入物理介质。
2.根据权利要求1所述的覆盖写入数据块分配方法，其特征在于：
根据文件是否具备IO覆盖静态复用标识符的状态，如果无IO覆盖静态复用标识符，则执行步骤：
从物理介质上查找连续的数个空闲数据块；
返回这些连续的数据块的首地址；
将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定；
调用物理介质驱动将数据写入物理介质。
3.根据权利要求1所述的覆盖写入数据块分配方法，其特征在于，所述在文件系统中，为每一个文件设立一个IO覆盖静态复用标识符的步骤具体包括：
在文件的元数据区域增加IO覆盖静态复用标识符字段，并默认IO覆盖静态复用标识符为false；
如果文件需要被设置为静态复用，则使用文件元数据编辑工具，将IO覆盖静态复用标识符字段设置为true。
4.根据权利要求1所述的覆盖写入数据块分配方法，其特征在于，所述判断文件系统是否有文件被执行IO操作，如果是，则判断所述文件是否具备IO覆盖静态复用标识符的步骤具体包括：
文件IO操作程序被唤醒，用于执行IO操作；
读取文件的元数据，并提取IO覆盖静态复用标识符字段；
对IO覆盖静态复用标识符字段的值进行判断。
5.根据权利要求1所述的覆盖写入数据块分配方法，其特征在于，所述将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定的步骤具体包括：
将返回的数据块的地址，填入到待操作的页缓存数据结构的头部信息中。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的覆盖写入数据块分配方法，其特征在于，所述调用物理介质驱动将数据写入物理介质的步骤具体包括：
将已经填充好的页缓存对象提交给操作系统，并调用操作系统的数据同步调用，将对应的数据写入到物理介质中。
7.一种覆盖写入数据块分配装置，其特征在于，包括：
标识符模块，用于在文件系统中，为每一个文件设立一个IO覆盖静态复用标识符；
判断模块，用于判断文件系统是否有文件被执行IO操作，如果是，则判断所述文件是否具备IO覆盖静态复用标识符；
执行模块，用于根据文件是否具备IO覆盖静态复用标识符的状态，如果具备IO覆盖静态复用标识符，则根据当前数据位置，查找文件在对应的位置是否已经有数据，如果有数据，查找当前数据在磁盘上的映射位置，并返回对应的数据块地址，如果无数据，则从物理介质上查找连续的数个空闲数据块，返回这些连续的数据块的首地址；
绑定模块，用于将返回的数据块的地址与要写入的页缓存绑定；
写入模块，用于调用物理介质驱动将数据写入物理介质。
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如权利要求1至6中任一项所述的覆盖写入数据块分配方法的步骤。
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上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的覆盖写入数据块分配方法的步骤。
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