[發(fā)明專利]一種移動透明計算環(huán)境下客戶端塊級緩存優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710099268.9
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106850825B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭克華;劉登超
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06F3/06
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;王娟

本發(fā)明公開了一種移動透明計算環(huán)境下客戶端塊級緩存優(yōu)化方法，移動客戶端通電，客戶端進行POST自檢并進行硬件初始化；客戶端自檢后，跳轉(zhuǎn)到只讀存儲器上執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)模塊，網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)模塊獲取內(nèi)存的分配狀態(tài)，檢查內(nèi)存的BIOS數(shù)據(jù)區(qū)，加載無線網(wǎng)卡驅(qū)動，并配置網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，支持網(wǎng)絡(luò)訪問功能后，初始化虛擬磁盤及修改BIOS服務(wù)，進行I/O重定向；用戶登錄并選擇要運行的操作系統(tǒng)，查找緩存并啟動操作系統(tǒng)。本發(fā)明采用移動客戶端本地存儲設(shè)備作為緩存介質(zhì)，通過在網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)模塊程序中創(chuàng)建一個虛擬系統(tǒng)盤，修改BIOS服務(wù)中磁盤中斷中斷處理程序，同時利用客戶端級緩存模塊建立緩存機制，極大的提高了客戶端的啟動速度，減少了網(wǎng)絡(luò)的負載，提高了用戶體驗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動透明計算領(lǐng)域，特別是一種移動透明計算環(huán)境下客戶端塊級緩存優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

移動透明計算客戶端可以是日常生活中普及的移動終端，如手機，平板，也可以是具有網(wǎng)絡(luò)功能的感應(yīng)器，還可以是逐漸興起的智能可穿戴式設(shè)備如手表，智能眼鏡等，多樣式的異構(gòu)移動客戶端設(shè)備在處理器，內(nèi)存等硬件性能上十分受限。傳統(tǒng)移動客戶端不存儲與操作系統(tǒng)相關(guān)的軟件，每次啟動過程，都需要向服務(wù)器請求操作系統(tǒng)，由于無線環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)帶寬及穩(wěn)定性的限制，在啟動系統(tǒng)過程中耗時比較長，且產(chǎn)生大量的重復(fù)網(wǎng)絡(luò)流量，影響用戶體驗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種移動透明計算環(huán)境下客戶端塊級緩存優(yōu)化方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種移動透明計算環(huán)境下客戶端塊級緩存優(yōu)化方法，包括以下步驟：

1)讀取磁盤首扇區(qū)；所述磁盤既包括本地磁盤和虛擬磁盤；

2)判斷所述首扇區(qū)標志位是否符合緩存結(jié)構(gòu)，若是，則判斷系統(tǒng)緩存是否存在，若存在則截獲虛擬磁盤IO訪問本地磁盤緩存，若不存在，則進入步驟3)；否則，硬盤初始化后建立緩存結(jié)構(gòu)，進入步驟3)；

3)訪問虛擬磁盤重定向服務(wù)器，獲取數(shù)據(jù)；

4)更新本地磁盤緩存。

更新本地磁盤緩存的具體實現(xiàn)過程包括以下步驟：

1)在引導(dǎo)操作系統(tǒng)獲取第一塊數(shù)據(jù)之前，查找BIOS數(shù)據(jù)區(qū)的確定磁盤數(shù)目，其中至少有一個磁盤為標號為0x80的虛擬磁盤，虛擬磁盤保存著操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)；

2)在找到本地磁盤后，調(diào)用INT13服務(wù)讀取所述本地磁盤的首扇區(qū)的數(shù)據(jù)，并將首扇區(qū)的數(shù)據(jù)映射為自定義的一個本地緩存結(jié)構(gòu)頭部信息，即startup_sector結(jié)構(gòu)；

3)對于startup_sector結(jié)構(gòu)，檢查標志signature的值是否為0x55aa，如果標志signaturesignature的值不為0x55aa，則將本地磁盤首次用作緩存設(shè)備，開始初始化startup_sector結(jié)構(gòu)，并建立system_table_entry中第一條系統(tǒng)緩存記錄：id＝1，hash＝操作系統(tǒng)的標志，offset＝0x1，并將初始化的startup_sector數(shù)據(jù)寫回本地磁盤，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行5)，更新緩存；

4)如果緩存標志signature值等于0x55aa，說明已經(jīng)在本地磁盤建立了緩存結(jié)構(gòu)，則在sys_table_entry數(shù)組中查找啟動的操作系統(tǒng)的哈希值，如果查找成功，保存緩存系統(tǒng)信息在本地磁盤的偏移量，啟動操作系統(tǒng)，并在操作系統(tǒng)啟動過程中調(diào)用INT13服務(wù)訪問虛擬磁盤獲取數(shù)據(jù)時，產(chǎn)生磁盤中斷重定向至服務(wù)器，向服務(wù)器的請求數(shù)據(jù)被攔截，修改請求數(shù)據(jù)符合從本地磁盤獲取相同的數(shù)據(jù)，及請求數(shù)據(jù)在本地磁盤存儲的偏移量，最后再次調(diào)用INT13服務(wù)獲取本地磁盤數(shù)據(jù)，保證操作系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行；所述偏移量記錄緩存在本地磁盤所存儲的具體位置；如果查找失敗，則在system_table_entry表增加一條數(shù)據(jù)：id,name＝hash,offset＝1+i*0x1000000，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5)，更新緩存；