[发明专利]一种分布式虚拟内存系统的数据读写方法及分布式虚拟内存系统

说明书

本发明涉及一种分布式虚拟内存系统的数据读写方法及分布式虚拟内存系统,属于IT与软件开发技术领域。所述方法包括：应用程序向BSS段、数据段和堆写入数据时，判断分布式存储系统的存储实现方式是否为共享存储，根据所述存储实现方式检索或分配访存地址被映射到的虚存页或位图信息，并更新位图版本；应用程序读取BSS段、数据段和堆的数据时，由操作系统检索访存地址被映射到的虚存页的位图，检查位图版本是否已更新，若未更新则直接读取数据，若已更新则触发缺页异常，根据所述存储实现方式发起请求调页。本方法能够简化程序设计，提高开发效率，减少人力成本。

技术领域

本发明属于IT与软件开发技术领域，尤其涉及一种分布式虚拟内存系统的数据读写方法及分布式虚拟内存系统。

背景技术

受限于单机运算能力，分布式应用程序现在已经成为解决大规模问题的首选方法。然而，分布式程序也存在很多问题有待解决。其中最困难的问题之一就是架构设计复杂、开发效率低下，很多原本优秀的单机程序为了适应分布式环境不得不彻底抛弃原有架构而重新设计，大量的跨节点通信使得分布式应用程序的实现庞大而复杂。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种分布式虚拟内存系统的数据读写方法及分布式虚拟内存系统，用分布式存储系统代替原来的虚拟内存系统，将应用程序的BSS段、数据段和堆映射到这个分布式存储系统中，能够简化程序设计，提高开发效率，减少人力成本。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种分布式虚拟内存系统的数据读写方法，所述方法包括以下步骤：

应用程序向BSS段、数据段和堆写入数据时，判断分布式存储系统的存储实现方式是否为共享存储，根据所述存储实现方式检索或分配访存地址被映射到的虚存页或位图信息，并更新位图版本；

应用程序读取BSS段、数据段和堆的数据时，由操作系统检索访存地址被映射到的虚存页的位图，检查位图版本是否已更新，若未更新则直接读取数据，若已更新则触发缺页异常，根据所述存储实现方式发起请求调页。

优选地，所述方法的具体步骤包括：

步骤1、应用程序向BSS段、数据段和堆写入时，如果分布式存储系统通过共享存储实现则转到第2步，否则转第3步。

步骤2、操作系统在共享存储上检索或分配访存地址被映射到的虚存页，如果还未分配实存页则分配实存页并将虚存页载入至实存页，写实存页的访存地址并写穿透到共享存储的虚存页，根据虚存页信息更新位图版本，写入过程结束。

优选地，所述方法的具体步骤包括：

步骤3、操作系统检索访存地址被映射到的虚存页的位图信息，如果还未分配实存页则分配实存页，如果比对实存页和位图的版本发现位图已更新且最新版本的持有者不是自己则转第6步读取、载入虚存页至实存页并在第6步结束后不转第4步而是回到此处，写实存页的访存地址，更新位图版本，写入过程结束。

优选地，所述方法的具体步骤包括：

步骤4、应用程序读取BSS段、数据段和堆的数据时，由操作系统检索访存地址被映射到的虚存页的位图。先比对实存页和位图的版本检查位图版本是否已更新，未更新则直接读取，读取过程结束；已更新则触发缺页异常，发起请求调页。如果分布式存储系统通过共享存储实现则转到第5步，否则转第6步。

优选地，所述方法的具体步骤包括：

步骤5、操作系统根据位图信息检索到共享存储的虚存页，载入至实存页，完成请求调页。转到第4步重新执行访存指令。

步骤6、操作系统根据位图信息用分布式一致性协议发送虚存页的读取请求，位图最新版本的持有者响应读取请求，操作系统将虚存页载入至实存页，完成请求调页。转到第4步重新执行访存指令。