[發(fā)明專利]一種基于多外存設(shè)備多隊列的I/O管理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811040593.9
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109343943B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施展;馮丹;陳碩;戴凱航;曹夢媛;于瑞麗;楊蕾;楊文鑫;劉上;陳靜
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

1.一種基于多外存設(shè)備多隊列的I/O管理方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1.將圖數(shù)據(jù)分區(qū)后的所有邊塊文件，按照更新順序劃分成大小相等的條帶單元，條帶單元按照遞增的順序循環(huán)地條帶化到多個條帶化文件中；

S2.采用與步驟S1中一致的條帶化方式，對原始I/O請求進行地址映射；

S3.判斷所述原始I/O請求是否需要分解，如果需要，將原始I/O請求分解成對齊條帶單元邊界的多個新I/O請求；否則，該原始I/O請求不發(fā)生分解，直接映射成等長的新I/O請求；

S4.對新I/O請求進行預取合并；

S5.將新I/O請求分派到對應(yīng)外存設(shè)備的相應(yīng)的I/O任務(wù)隊列；

步驟S4具體如下：

1)對于原始I/O請求直接映射成的新I/O請求，判斷新I/O請求大小是否等于I/O緩沖區(qū)大小，如果是，不考慮預取合并，進入步驟S5，否則，判斷新I/O請求之前是否被預取合并過，如果是，則跳過該新I/O請求的分派，否則，進入步驟2)；對于原始I/O請求發(fā)生分解后第一個與條帶單元右對齊的新I/O請求和后面若干等于條帶單元大小的新I/O請求，判斷新I/O請求之前是否被預取合并過，如果是，則跳過該新I/O請求的分派，否則，不考慮預取合并，進入步驟S5；對于原始I/O請求發(fā)生分解后最后一個與條帶單元左對齊，且長度小于條帶單元大小的新I/O請求，判斷新I/O請求之前是否被預取合并過，如果是，則跳過該新I/O請求的分派，否則，進入步驟2)；

2)確定當前新I/O請求在當前活躍塊中的最大預取偏移；

3)判斷最大預取偏移是否小于當前活躍塊的終止偏移，如果是，則原始線性地址空間中的預取偏移更新為最大預取偏移，當前新I/O請求的長度更新為預取偏移和當前新I/O請求在原始線性地址空間中起始偏移的差值，進入步驟5)；否則，則預取偏移更新為當前活躍邊塊終止偏移，并進入步驟4)；

4)判斷相鄰邊塊是否活躍，如果不活躍，則終止預取，當前新I/O請求的長度更新為預取偏移和當前新I/O請求在原始線性地址空間中起始偏移的差值，進入步驟5)；如果活躍，則判斷最大預取偏移是否小于該相鄰邊塊的終止偏移，如果是，則預取偏移更新為最大預取偏移；否則，預取偏移更新為該邊塊終止偏移，并重復步驟4)；

5)合并新I/O請求。

2.如權(quán)利要求1所述I/O管理方法，其特征在于，步驟S2具體如下：

采用與步驟S1中一致的條帶化方式，對原始I/O請求進行地址映射，得到所述原始I/O請求的起始條帶化文件編號和起始條帶化文件內(nèi)起始偏移地址。

3.如權(quán)利要求1所述I/O管理方法，其特征在于，步驟S3具體如下：

如果所述原始I/O請求的起始條帶化文件內(nèi)起始偏移地址％條帶單元邊界+數(shù)據(jù)長度條帶單元邊界，則根據(jù)條帶單元邊界，將原始I/O請求分解成對齊條帶單元邊界的多個新I/O請求；

如果所述原始I/O請求的起始條帶化文件內(nèi)起始偏移地址％條帶單元邊界+數(shù)據(jù)長度≤條帶單元邊界，則該原始I/O請求不發(fā)生分解，直接映射成等長的新I/O請求，％為取余操作。

4.如權(quán)利要求1所述的I/O管理方法，其特征在于，所述判斷新I/O請求之前是否被預取合并過具體如下：

cur_offset_newprefetch_offset，說明當前新I/O請求已經(jīng)被預取合并過；cur_offset_new≥prefetch_offset，說明當前新I/O請求未被預取合并過，其中，cur_offset_new為當前處理的新I/O請求在原始線性地址空間中的起始偏移，prefetch_offset為指示預取位置在原始線性地址空間中地址的預取偏移。

5.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至4任一項所述的I/O管理方法。