[發(fā)明專利]文件系統(tǒng)讀寫正確性測(cè)試方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211520255.1
• 申請(qǐng)日: 2022-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115543720A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔亞信;彭琰;李慶節(jié);郭家勇;胡磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南國(guó)科億存信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F11/263
• 分類號(hào): G06F11/263;G06F16/172;G06F16/178
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 胡君

本發(fā)明公開(kāi)一種文件系統(tǒng)讀寫正確性測(cè)試方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，該方法步驟包括：在待測(cè)試文件系統(tǒng)中創(chuàng)建指定大小的測(cè)試文件并劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)塊；選取一個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行處理，將隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入預(yù)先申請(qǐng)的第一緩存空間，將第一緩存空間的數(shù)據(jù)寫入當(dāng)前數(shù)據(jù)塊中，對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容隨機(jī)進(jìn)行隨機(jī)修改，保留第一緩存空間的內(nèi)容作為參照數(shù)據(jù)，將當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容讀取至第二緩存空間；分別讀取第二緩存空間以及參照數(shù)據(jù)并比對(duì)是否存在差異，得到當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的比對(duì)結(jié)果；根據(jù)所有數(shù)據(jù)塊的比對(duì)結(jié)果判定文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀寫是否存在錯(cuò)誤。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)文件系統(tǒng)讀寫正確性測(cè)試，且具有實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單、成本低、測(cè)試效率以及精度高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及文件系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種文件系統(tǒng)讀寫正確性測(cè)試方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

在文件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和調(diào)試中，其讀寫功能的正確性是至關(guān)重要的，如果讀寫操作不能得到預(yù)期的結(jié)果，那么將會(huì)導(dǎo)致文件系統(tǒng)不可用，因而進(jìn)行文件系統(tǒng)讀寫正確性測(cè)試是十分必要的。

如在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)存在以下情況：在用戶應(yīng)用層面，文件操作的最小單位是字節(jié)，可以對(duì)文件的任意字節(jié)進(jìn)行讀寫。但是在操作系統(tǒng)層面，文件操作的最小單位是內(nèi)存頁(yè)面，必須整頁(yè)面讀寫。在磁盤層面，IO操作的最小單位是扇區(qū)，必須整扇區(qū)讀寫。各個(gè)層級(jí)有不同的對(duì)齊要求。對(duì)于順序讀寫文件操作，文件系統(tǒng)以整頁(yè)面執(zhí)行操作，同時(shí)也就保證了塊對(duì)齊和扇區(qū)對(duì)齊，不會(huì)產(chǎn)生異常。但是對(duì)于隨機(jī)操作來(lái)說(shuō)，起點(diǎn)和終點(diǎn)可以在任何位置，如果將未按照扇區(qū)對(duì)齊的IO請(qǐng)求，直接發(fā)送給存儲(chǔ)設(shè)備會(huì)導(dǎo)致其無(wú)法執(zhí)行操作、讀寫進(jìn)程阻塞。而錯(cuò)誤的對(duì)齊操作會(huì)導(dǎo)致文件被錯(cuò)誤的內(nèi)容覆蓋（比如一個(gè)頁(yè)面寫入了31個(gè)字節(jié)，寫入時(shí)結(jié)束位置需要按扇區(qū)對(duì)齊至512字節(jié)，如果未能正確處理31字節(jié)之后的481字節(jié)內(nèi)容，會(huì)造成磁盤上的數(shù)據(jù)被隨機(jī)內(nèi)容覆蓋），上述錯(cuò)誤難以直接進(jìn)行判別。

又例如，IO請(qǐng)求有方向區(qū)別，讀取是將磁盤上的內(nèi)容裝入內(nèi)存分頁(yè)，寫入是將內(nèi)存分頁(yè)的內(nèi)容裝入磁盤，如果錯(cuò)誤的設(shè)置了IO請(qǐng)求的方向，會(huì)導(dǎo)致本應(yīng)寫入磁盤的數(shù)據(jù)被磁盤上當(dāng)前內(nèi)容覆蓋，或者本應(yīng)裝入內(nèi)存的數(shù)據(jù)被內(nèi)存的當(dāng)前值覆蓋。如果讀寫的內(nèi)容由單一或者有規(guī)律的數(shù)值構(gòu)成，如連續(xù)的0，該類錯(cuò)誤的覆蓋也難以被識(shí)別到。

而對(duì)正確性的驗(yàn)證需要考慮各種特殊邊界條件，現(xiàn)有技術(shù)中用于文件系統(tǒng)性能測(cè)試的工具如數(shù)據(jù)拷貝工具dd和磁盤測(cè)試工具fio，通常都是僅著眼于測(cè)試文件系統(tǒng)或者設(shè)備的性能，而不關(guān)注讀寫操作本身是否正確完成。以dd為例，它是采用固定的數(shù)據(jù)源，以順序讀寫的方式進(jìn)行操作，雖然可以在讀寫完成后驗(yàn)證數(shù)據(jù)正確性，但順序讀寫的方式往往會(huì)掩蓋一些特殊條件下才會(huì)觸發(fā)的故障，比如在不按扇區(qū)對(duì)齊的位置開(kāi)始寫入和結(jié)束寫入。而fio作為一種性能測(cè)試工具，雖然可以執(zhí)行隨機(jī)操作，但是無(wú)法驗(yàn)證內(nèi)容的正確性。因此亟需提供一種測(cè)試文件系統(tǒng)讀寫正確性測(cè)試方法，以使得能夠精準(zhǔn)、快速的對(duì)文件系統(tǒng)執(zhí)行隨機(jī)的寫入操作，并讀取寫入內(nèi)容進(jìn)行操作正確性測(cè)試、驗(yàn)證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單、成本低、測(cè)試效率以及精度高的文件系統(tǒng)讀寫正確性測(cè)試方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種文件系統(tǒng)讀寫正確性測(cè)試方法，步驟包括：

在待測(cè)試文件系統(tǒng)中創(chuàng)建指定大小的測(cè)試文件并將所述測(cè)試文件劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)塊；

選取一個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行處理，先將隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入預(yù)先申請(qǐng)的第一緩存空間，將第一緩存空間的數(shù)據(jù)寫入當(dāng)前數(shù)據(jù)塊中，然后對(duì)第一緩存空間的內(nèi)容進(jìn)行隨機(jī)修改并寫入當(dāng)前數(shù)據(jù)塊中，以對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容隨機(jī)進(jìn)行隨機(jī)修改，保留所述第一緩存空間的內(nèi)容作為參照數(shù)據(jù)，并將當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容讀取至第二緩存空間；

分別讀取第二緩存空間以及保留在所述第一緩存空間的參照數(shù)據(jù)并比對(duì)是否存在差異，得到當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的比對(duì)結(jié)果；

根據(jù)所有數(shù)據(jù)塊的比對(duì)結(jié)果判定待測(cè)試文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀寫是否存在錯(cuò)誤。