[发明专利]基于SSD的文件系统目录路径解析方法

摘要

本发明公开了一种基于SSD的文件系统目录路径解析方法，使用SSD作为文件和目录的Inode信息缓存，应用程序访问一个文件或目录时，通过计数型布隆选择器CBF检查目标Inode标签是否在SSD上命中，如果Inode信息在SSD上命中，直接从SSD中读取缓存的Inode信息并返回给文件系统；否则，按照传统的方法逐步解析通向目标文件的目录路径，直到获取相应的Inode信息，解析过程中将每个目录分量对应的Inode信息都加入SSD缓存，以备后续使用，最终将获取的目标Inode信息返回给文件系统。本发明具有目录解析速度快、目录解析加速效果好、并发处理能力强、兼容性好、功耗低、时间和空间开销低的优点。

主权项

一种基于SSD的文件系统目录路径解析方法，其特征在于实施步骤如下：1)在内存中初始化计数型布隆选择器的整数数组，维护计数型布隆选择器的多个哈希函数；配置用于缓存索引节点信息的SSD，跳转执行下一步；2)响应应用程序对文件的读写请求，获取请求文件的绝对路径，跳转执行下一步；3)根据所述请求文件的绝对路径生成唯一且长度固定的目标索引节点标签，跳转执行下一步；4)将所述目标索引节点标签代入计数型布隆选择器，通过计数型布隆选择器检查目标索引节点标签是否在SSD上命中，当目标索引节点标签在SSD上命中时，判断应用程序对文件的读写请求是否会修改请求文件的索引节点信息，如果不会修改请求文件的索引节点信息则跳转执行步骤5)，如果会修改请求文件的索引节点信息，则从SSD中删除请求文件的索引节点信息并跳转执行步骤7)；当目标索引节点标签在SSD上未命中时，跳转执行步骤7)；5)根据目标索引节点标签从SSD上读出指定页上缓存的多个索引节点信息，跳转执行下一步；6)将目标索引节点标签与读出的多个索引节点信息进行匹配，如果找到匹配目标索引节点标签的索引节点信息，则说明请求文件在SSD上命中索引节点信息，将命中的索引节点信息返回给文件系统，本次目录解析完毕，等待在下一次应用程序对文件的读写请求时跳转执行步骤2)；如果没有找到匹配目标索引节点标签的索引节点信息，则跳转执行下一步；7)获取请求文件的绝对路径的第一层目录作为第一个待解析分量，跳转执行下一步；8)根据待解析分量的绝对路径生成唯一且长度固定的待解析分量索引节点标签，跳转执行下一步；9)将待解析分量索引节点标签代入计数型布隆选择器，通过计数型布隆选择器检查所述待解析分量索引节点标签是否在SSD上命中，当待解析分量索引节点标签在SSD上命中时，跳转执行步骤10)，否则跳转执行步骤12)；10)根据待解析分量索引节点标签从SSD上读出指定页上缓存的多个索引节点信息，跳转执行下一步；11)将待解析分量索引节点标签与读出的多个索引节点信息进行匹配，如果匹配成功则跳转执行步骤15)；否则跳转执行步骤12)；12)从磁盘上读取待解析分量的索引节点信息，跳转执行下一步；13)将待解析分量索引节点标签加入到所述计数型布隆选择器中，跳转执行下一步；14)将待解析分量的索引节点信息及其索引节点标签写入SSD，跳转执行下一步；15)判断当前的待解析分量是否为请求文件的绝对路径的最后一个分量，如果是则说明 已经找到目标索引节点信息，解析请求文件的绝对路径完毕，跳转执行步骤16)；否则获取请求文件的绝对路径的下一层目录作为下一个待解析分量，返回执行步骤8)；16)将目标索引节点信息返回给文件系统，本次目录解析完毕，等待在在下一次应用程序对文件的读写请求时跳转执行步骤2)。