[發明專利]基于用戶空間文件系統FUSE的文件預讀方法及裝置、電子設備

在審

• 申請號: 202010962042.9
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112181916A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 惠孟戰;張旭明;王豪邁;胥昕
• 申請（專利權）人: 星辰天合（北京）數據科技有限公司
• 主分類號: G06F16/172
• 分類號: G06F16/172;G06F3/06
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 周春枚

1.一種基于用戶空間文件系統FUSE的文件預讀方法，其特征在于，FUSE至少包括：內核態和用戶態，所述用戶態上預先掛載用戶態文件系統，在所述用戶態上預先設置目標緩存區，所述文件預讀方法包括：

接收文件讀取請求；

響應所述文件讀取請求，從所述用戶態文件系統中讀取目標文件中第一子文件；

根據所述第一子文件的文件信息和預讀參數，計算在所述第一子文件之后的其它預讀子文件的預讀文件信息；

基于所述預讀文件信息，將所述其它預讀子文件緩存至所述目標緩存區。

2.根據權利要求1所述的文件預讀方法，其特征在于，在接收文件讀取請求之前，所述文件預讀方法還包括：

接收掛載請求；

響應所述掛載請求，向在所述用戶態上的基本邏輯處理庫申請預設緩存區；

按照緩存分配參數，將所述預設緩存區分割為多個緩存塊，其中，所述緩存分配參數至少包括：所述預設緩存區的空間大小、每個緩存塊的分配大小和用于并發預讀的線程數量；

按照鏈表信息組織所述多個緩存塊，得到所述目標緩存區，并控制所述目標緩存區外接所述用戶態文件系統；

基于鏈表信息，確定與所述多個緩存塊對應的空閑鏈表。

3.根據權利要求1所述的文件預讀方法，其特征在于，接收文件讀取請求的步驟，包括：

控制所述內核態中設置的虛擬文件系統VFS接收應用程序下發的文件讀取請求，其中，所述應用程序設置在所述用戶態一側，安裝在用戶操控的客戶端上；

禁止所述虛擬文件系統VFS的預讀框架執行預讀操作；

控制所述用戶態上的基本邏輯處理庫接收所述虛擬文件系統VFS轉發的文件讀取請求。

4.根據權利要求3所述的文件預讀方法，其特征在于，響應所述文件讀取請求，從所述用戶態文件系統中讀取目標文件中第一子文件的步驟，包括：

響應所述文件讀取請求，確定待讀取的第一子文件的文件鏈接地址；

基于所述文件鏈接地址，從所述用戶態文件系統中讀取所述第一子文件，并將所述第一子文件發送至所述應用程序。

5.根據權利要求1所述的文件預讀方法，其特征在于，將所述其它預讀子文件緩存至所述目標緩存區的步驟，包括：

根據預讀窗口配置參數和歷史讀取信息，計算文件預讀參數，其中，所述歷史讀取信息至少包括：歷史讀取文件順序和歷史讀取文件大小；

基于所述文件預讀參數，將所述其它預讀子文件緩存至所述目標緩存區。

6.根據權利要求5所述的文件預讀方法，其特征在于，將所述其它預讀子文件緩存至所述目標緩存區的步驟，包括：

采用多個預讀線程將所述其它預讀子文件異步緩存至所述目標緩存區。

7.根據權利要求1所述的文件預讀方法，其特征在于，在將所述其它預讀子文件緩存至所述目標緩存區之后，所述文件預讀方法還包括：

接收所述用戶態一側的應用程序下發的新文件讀取請求；

基于所述新文件讀取請求和文件預讀狀態，判斷待讀取文件是否存在于所述目標緩存區中；

若確定所述待讀取文件存在于所述目標緩存區中，將所述目標緩存區中的待讀取文件發送至所述應用程序。

8.根據權利要求7所述的文件預讀方法，其特征在于，在將所述其它預讀子文件緩存至所述目標緩存區之后，所述文件預讀方法還包括：

確定所述目標緩存區中已經緩存其它預讀子文件的緩存塊的塊信息；

基于所述塊信息，更新活動鏈表和預讀狀態樹，其中，所述預讀狀態樹用于記錄每個緩存塊的文件預讀狀態。

9.根據權利要求8所述的文件預讀方法，其特征在于，在將所述其它預讀子文件緩存至所述目標緩存區之后，所述文件預讀方法還包括：

檢測所述目標緩存區占用所述用戶態的內存空間的內存狀態；

若所述內存狀態指示內存占用比例超出預設比例閾值，則啟動內存回收線程；

控制所述內存回收線程清除所述目標緩存區中已經讀取的文件，并更新所述活動鏈表。