[發明專利]磁盤數據讀寫方法及磁盤存儲裝置

在審

• 申請號: 201310445513.9
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN104516677A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 梁肖;于曉明;楊建武
• 申請（專利權）人: 北大方正集團有限公司;北京大學;北京北大方正電子有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F17/30
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及計算機數據存儲技術，尤其涉及一種磁盤數據讀寫方法及磁盤存儲裝置。

背景技術

隨著網絡的發展，數據量不斷增大，基于關系數據模型的數據庫，在數據檢索速度上，逐漸不能滿足人們的需要。而今科技的高速發展，海量硬盤逐漸走入了人們的生活，因此硬盤容量已不再是系統的制約因素，線性數據模型的優勢得以顯現。單機所能承載的數據總量不斷上升，但是磁頭尋道時間依舊是現有磁盤提高數據讀寫效率的主要瓶頸。

發明內容

本發明提供一種磁盤讀寫方法及磁盤存儲裝置，用于提高數據讀寫效率。

本發明的第一個方面是提供一種磁盤數據讀寫方法，包括：

獲取時間周期內的所有讀取指令和/或寫入指令對應的操作位置；

獲取磁頭當前位置；

根據所述磁頭當前位置以及所述時間周期內的所有操作位置，對所述時間周期內的所有讀取指令和/或寫入指令進行排序，以使所述磁頭的尋道距離最短；

根據排序結果，順序執行相應的讀取或存儲操作。

本發明的另一個方面是提供一種磁盤存儲裝置，包括：

第一獲取模塊，用于獲取時間周期內的所有讀取指令和/或寫入指令對應的操作位置；

第二獲取模塊，用于獲取磁頭當前位置；

排序模塊，用于根據所述磁頭當前位置以及所述時間周期內的所有操作位置，對所述時間周期內的所有讀取指令和/或寫入指令進行排序，以使所述磁頭的尋道距離最短；

執行模塊，用于根據排序結果，順序執行相應的讀取或存儲操作。

由上述技術方案可知，本發明實施例根據多進程讀寫指令對應的讀取位置和/或寫入位置，將多進程讀寫指令根據磁盤物理位置進行排序，以使所述磁頭的尋道距離最短，進而縮短了磁頭尋道時間，提高了數據存儲的效率。

附圖說明

圖1為本發明實施例一提供的磁盤數據讀寫方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例一中例舉的一具體磁道的原理示意圖；

圖3為本發明實施例三提供的磁盤存儲裝置的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明實施例一提供的磁盤數據讀寫方法的流程示意圖。如圖1所示，本發明實施例一所述的方法的執行主體為磁盤存儲裝置，所述方法包括：

步驟101、獲取時間周期內的所有讀取指令和/或寫入指令對應的操作位置。

其中，一個時間周期內可能只有一個或多個讀取指令，可能只有一個或多個寫入指令，還可能有一個或多個讀取指令以及一個或多個寫入指令。所述時間周期可預先設定。

具體地，本步驟的一種可能實現方式如下：遍歷磁盤中的索引信息，分別獲取所述時間周期內的所有讀取指令欲讀取數據在所述磁盤中的讀取位置，所述讀取位置為所述讀取指令對應的操作位置；和/或根據所述時間周期內的所有寫入指令，分別為各寫入指令欲存儲數據選取在所述磁盤中的寫入位置，所述寫入位置為所述寫入指令對應的操作位置。更具體地，本實施例中磁盤存儲裝置可采用數據塊為最小存儲單位，較大數據的存儲消耗多個連續的數據塊，具體可采用bitmap打點算法記錄數據塊使用情況。磁盤存儲裝置可根據欲存儲數據長度的匹配度來選擇數據寫入位置，即優先選擇合適的空閑塊，并能夠根據數據長度統計信息決定是否對連續塊進行切割，避免碎片的形成。

其中，所述磁盤中的索引信息可采用哈希結構，即分離鏈接哈希結構，長度可取素數。

步驟102、獲取磁頭當前位置。

其中，所述磁盤存儲裝置實時記錄磁頭的位置，以便獲取當前時間周期開始時所述磁頭的當前位置。

步驟103、根據所述磁頭當前位置以及所述時間周期內的所有操作位置，對所述時間周期內的所有讀取指令和/或寫入指令進行排序，以使所述磁頭的尋道距離最短。

其中，磁盤是提供多個進程共享的存儲設備，但磁盤每個時刻只能為一個進程服務器。當有進程在訪問磁盤時，其他訪問該磁盤的進程必須等待，直到磁盤一次工作結束。本實施例就是采用電梯調度算法對所述多個進程提出讀取和/或寫入指令進行排序，然后根據排序結果，順序執行相應的讀取或存儲操作。

具體地，根據所述磁頭當前位置以及所述時間周期內的所有操作位置，采用電梯調度算法對所述時間周期內的所有讀取指令和/或寫入指令進行排序，以使所述磁頭的尋道距離最短。