[發(fā)明專利]一種小文件存儲(chǔ)文件系統(tǒng)以及小文件處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811314092.5
• 申請(qǐng)日: 2018-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN111143285A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐佳宏;李銀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市茁壯網(wǎng)絡(luò)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F16/13
• 分類號(hào): G06F16/13
• 代理公司: 深圳市深佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 王仲凱

本發(fā)明公開了一種小文件存儲(chǔ)文件系統(tǒng)以及小文件處理方法，其中，該小文件存儲(chǔ)文件系統(tǒng)包括：超級(jí)塊區(qū)域、索引節(jié)點(diǎn)表區(qū)域、可用數(shù)據(jù)塊區(qū)域和預(yù)留數(shù)據(jù)塊區(qū)域，在數(shù)據(jù)塊中設(shè)置內(nèi)部數(shù)據(jù)塊，將小文件存儲(chǔ)在內(nèi)部數(shù)據(jù)塊中，避免了超級(jí)塊信息和塊組描述符表的冗余，簡(jiǎn)化了文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用直接尋址方式，縮短了磁盤訪問次數(shù)和時(shí)長(zhǎng)，從而減少文件在磁盤中的碎片化處理和管理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及小文件存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種小文件存儲(chǔ)文件系統(tǒng)以及小文件處理方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的文件系統(tǒng)如圖1所示，以索引方式存儲(chǔ)小文件，如EXT系列，在多個(gè)塊組中都存有冗余的超級(jí)塊信息以及塊組描述符表，造成存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)，并且該文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜；另外，格式化分區(qū)的過(guò)程其實(shí)就是創(chuàng)建文件系統(tǒng)的過(guò)程，現(xiàn)有的文件系統(tǒng)對(duì)于一個(gè)超大的磁盤，需要在每一個(gè)塊組中寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致訪問速度很慢，如：現(xiàn)有文件系統(tǒng)針對(duì)文件是一個(gè)鏈表的形式，且數(shù)據(jù)不連續(xù)，在訪問文件的時(shí)，需要先通過(guò)尋址方式定位到第一塊數(shù)據(jù)，訪問第二塊數(shù)據(jù)的時(shí)候，再次尋址到新的磁盤地址進(jìn)行訪問。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種小文件存儲(chǔ)文件系統(tǒng)以及小文件處理方法，以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使用方便，減少對(duì)磁盤的尋址次數(shù)和時(shí)間，減少文件在磁盤中的碎片化處理和管理。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種小文件存儲(chǔ)的文件系統(tǒng)，包括：超級(jí)塊區(qū)域、索引節(jié)點(diǎn)表區(qū)域、可用數(shù)據(jù)塊區(qū)域和預(yù)留數(shù)據(jù)塊區(qū)域，其中：

所述超級(jí)塊區(qū)域包括超級(jí)塊區(qū)域信息、索引區(qū)域信息和數(shù)據(jù)塊區(qū)域信息，用于記錄文件系統(tǒng)的整體信息；

所述索引節(jié)點(diǎn)區(qū)域用于存儲(chǔ)所述可用數(shù)據(jù)塊區(qū)域中每個(gè)數(shù)據(jù)塊所對(duì)應(yīng)的索引節(jié)點(diǎn)，所述索引節(jié)點(diǎn)包括：邏輯塊號(hào)、物理塊號(hào)、寫文件數(shù)、刪文件數(shù)、總共余塊、尾部余塊以及文件索引的列表；

所述可用數(shù)據(jù)塊區(qū)域和所述預(yù)留數(shù)據(jù)塊區(qū)域以數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行分割，其中：

所述可用數(shù)據(jù)塊區(qū)域按照所述數(shù)據(jù)塊的大小進(jìn)行劃分，且與所述索引節(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，并按照預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行編號(hào)，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；

所述預(yù)留數(shù)據(jù)塊區(qū)域與所述可用數(shù)據(jù)塊區(qū)域的結(jié)構(gòu)相同，所述預(yù)留數(shù)據(jù)塊區(qū)域中的數(shù)據(jù)塊個(gè)數(shù)按照磁盤格式化時(shí)設(shè)定的預(yù)設(shè)比例進(jìn)行劃分的，用于作為所述文件系統(tǒng)后續(xù)數(shù)據(jù)塊操作；

所述數(shù)據(jù)塊按照預(yù)設(shè)規(guī)則劃分為若干個(gè)內(nèi)部數(shù)據(jù)塊，且各個(gè)所述內(nèi)部數(shù)據(jù)塊的大小相同。

進(jìn)一步的，所述超級(jí)塊區(qū)域信息包括：磁盤總空間、磁盤剩余空間、超級(jí)塊偏移地址以及超級(jí)塊分配空間。

進(jìn)一步的，所述索引節(jié)點(diǎn)信息包括：索引信息偏移地址、索引信息預(yù)留空間和單個(gè)索引接點(diǎn)大小。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)塊區(qū)域信息包括：數(shù)據(jù)塊偏移地址、預(yù)留數(shù)據(jù)塊偏移地址、數(shù)據(jù)塊大小、數(shù)據(jù)塊總個(gè)數(shù)、可用數(shù)據(jù)塊個(gè)數(shù)、可用數(shù)據(jù)塊空間、預(yù)留數(shù)據(jù)塊個(gè)數(shù)、預(yù)留數(shù)據(jù)塊空間、預(yù)留塊比例、內(nèi)部數(shù)據(jù)塊大小以及內(nèi)部數(shù)據(jù)塊個(gè)數(shù)。

進(jìn)一步的，所述文件索引的結(jié)構(gòu)包括：文件索引、文件標(biāo)志、文件大小、校驗(yàn)信息以及占用標(biāo)志。

一種小文件的寫入方法，應(yīng)用于小文件存儲(chǔ)的文件系統(tǒng)，該方法包括：

遍歷索引節(jié)點(diǎn)列表，查找一個(gè)未占位的文件節(jié)點(diǎn)，并獲取待寫入小文件的文件索引節(jié)點(diǎn)；

預(yù)先根據(jù)預(yù)設(shè)公式確定待寫入小文件是否能存儲(chǔ)至所述文件索引節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的可用數(shù)據(jù)塊；

若是，根據(jù)第一預(yù)設(shè)公式確定索引塊中的索引信息，所述第一預(yù)設(shè)公式為：X＝a-b，其中，X為索引塊中的索引信息，a為內(nèi)部數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，b為索引節(jié)點(diǎn)中的尾部余塊；