CN105138565A - 一种文件处理方法和*** - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种文件处理方法和***，包括：预先在windows***中映射出用户级文件***的用户层硬盘。windows***捕捉windows***中挂载的所有输入\输出I\O操作请求。当windows***判定所捕捉到的I\O操作请求为针对用户层硬盘的I\O操作请求时，通过分发队列将I\O操作请求分发给用户级文件***。用户级文件***对该I\O操作请求进行处理。通过本发明的方案，能够在windows***下映射大容量文件***，扩展了windows***的存储容量。
Description
技术领域
本发明涉及计算机存储领域，尤其涉及一种文件处理方法和***。
背景技术
随着计算机技术的快速发展，各种形式的信息数据量越来越大，PB级别的存储***显得尤为重要。目前在windows***下提高存储容量的唯一办法就是增加硬盘的数量，而windows本身可扩展的硬盘数量有限，从而很大程度的限制了存储容量的扩展，同时windows本身的文件***安全性难以保障。因此，需要一种能够在windows下映射大容量文件***的方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种文件处理方法和***，能够在windows***下映射大容量文件***，扩展了windows***的存储容量。
为了达到上述目的，本发明提出了一种文件处理方法，该方法包括：
预先在windows***中映射出用户级文件***的用户层硬盘。
windows***捕捉windows***中挂载的所有输入\输出I\O操作请求。
当windows***判定所捕捉到的I\O操作请求为针对用户层硬盘的I\O操作请求时，通过分发队列将I\O操作请求分发给用户级文件***。
用户级文件***对该I\O操作请求进行处理。
优选地，用户级文件***对I\O操作请求进行处理包括：
用户级文件***实时轮询windows***的分发队列，获得用户层硬盘的I\O操作请求。
用户级文件***根据获得的I\O操作请求对应的操作类型回调与该操作类型相对应的回调函数。
根据该回调函数对用户层硬盘的I\O操作请求进行处理。
其中，回调函数是预先创建的，并在用户级文件***中进行注册。
优选地，根据回调函数对用户层硬盘的I\O操作请求进行处理包括：
将没有依赖关系的多个用户层硬盘的I\O操作请求对应的多个回调函数，分发给多个线程同时处理，和/或将具有依赖关系的多个用户层硬盘的I\O操作请求对应的多个回调函数，分发给一个线程进行处理。
优选地，该方法还包括：
用户级文件***从windows***中预先获取用户级文件***的各种I\O操作所需的数据和元数据。
将该数据和元数据预先存储在用户级文件***的数据缓存区中。
在用户级文件***中进行I\O操作时，用户级文件***直接从数据缓存区中获取该数据和元数据。
其中，当I\O操作包括具有修改性质的I\O操作操作时，当用户级文件***进行具有修改性质的I\O操作后，用户级文件***作废数据缓存区中存储的与具有修改性质的I\O操作相对应的数据和元数据。
优选地，该方法还包括：
在用户级文件***对I\O操作请求进行处理时，用户级文件***记录用户级文件***的操作信息并生成操作日志，将操作日志保存到与I\O操作请求相对应的日志对象中，并将日志对象通过日志线程异步保存到文件中。
为了达到上述目的，本发明还提出了一种文件处理***，该***包括：映射模块、捕捉模块、分发模块和处理模块；映射模块、捕捉模块和分发模块设置于windows***中；处理模块设置于用户级文件***中。
映射模块，用于预先在windows***中映射出用户级文件***的用户层硬盘。
捕捉模块，用于捕捉windows***中挂载的所有I\O操作请求。
分发模块，用于当判定所捕捉到的I\O操作请求为用户层硬盘的I\O操作请求时，通过分发队列将该I\O操作请求分发给处理模块。
处理模块，用于对该I\O操作请求进行处理。
优选地，处理模块对该I\O操作请求进行处理是指：
实时轮询windows***的分发队列，获得用户层硬盘的I\O操作请求。
根据获得的I\O操作请求对应的操作类型回调与操作类型相对应的回调函数。
根据该回调函数对用户层硬盘的I\O操作请求进行处理。
其中，该回调函数是预先创建的，并在用户级文件***中进行注册。
优选地，处理模块根据回调函数对用户层硬盘的I\O操作请求进行处理是指：
将没有依赖关系的多个用户层硬盘的I\O操作请求对应的多个回调函数，分发给多个线程同时处理，和/或将具有依赖关系的多个用户层硬盘的I\O操作请求对应的多个回调函数，分发给一个线程进行处理。
优选地，该***还包括：第一获取模块、存储模块、第二获取模块和作废模块；第一获取模块、存储模块、第二获取模块和作废模块均设置于用户级文件***中。
第一获取模块，用于从windows***中预先获取用户级文件***的各种I\O操作所需的数据和元数据。
存储模块，用于将该数据和元数据预先存储在用户级文件***的数据缓存区中。
第二获取模块，用于在用户级文件***中进行I\O操作时，直接从数据缓存区中获取该数据和元数据。
作废模块，用于当I\O操作包括具有修改性质的I\O操作操作时，当用户级文件***进行具有修改性质的I\O操作后，作废数据缓存区中存储的与具有修改性质的I\O操作相对应的数据和元数据。
优选地，该***还包括：日志生成模块和保存模块；日志生成模块和保存模块均设置于用户级文件***中。
日志生成模块，用于在用户级文件***对I\O操作请求进行处理时，记录用户级文件***的操作信息并生成操作日志。
保存模块，用于将操作日志保存到与I\O操作请求相对应的日志对象中，并将日志对象通过日志线程异步保存到文件中。
与现有技术相比，本发明包括：预先在windows***中映射出用户级文件***的用户层硬盘。windows***捕捉windows***中挂载的所有I\O操作请求。当windows***判定所捕捉到的I\O操作请求为针对用户层硬盘的I\O操作请求时，通过分发队列将I\O操作请求分发给用户级文件***。用户级文件***对该I\O操作请求进行处理。通过本发明的方案，能够在windows***下映射大容量文件***，扩展了windows***的存储容量。
附图说明
下面对本发明实施例中的附图进行说明，实施例中的附图是用于对本发明的进一步理解，与说明书一起用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限制。
图1为本发明的文件处理方法流程图；
图2为本发明的文件处理***组成框图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述，并不能用来限制本发明的保护范围。
本发明设计了一种在windows操作***下建立用户级文件***的方法。用户在挂载盘内进行的所有文件操作，例如创建、读写等，windows底层输入\输出I\O管理器会捕捉并且分发，该发明通过特定的底层文件过滤驱动，将这些事件读取到用户层，然后在用户态层面下处理每个文件操作事件，例如文件的创建、删除和读写等，从而实现用户级文件***。
具体地，本发明提出了一种文件处理方法，如图1所示，该方法包括：
S101、预先在windows***中映射出用户级文件***的用户层硬盘。
在本发明实施例中，可以将windows***中已有的目录映射为新的硬盘，简化对文件的操作；也可以将***的分布式文件***映射到windows下，实现文件***的扩容。需要说明的是，上述内用仅是本发明的一个实施例，还可以采取任何其他可以实施的方案实现本发明的方案。
S102、windows***捕捉windows***中挂载的所有I\O操作请求。
在本发明实施例中，windows底层I\O管理器会捕捉用户在挂载盘内进行的所有I\O操作，例如创建、读写、删除等。
S103、当windows***判定所捕捉到的I\O操作请求为针对用户层硬盘的I\O操作请求时，通过分发队列将I\O操作请求分发给用户级文件***。
在本发明实施例中，windows***捕捉用户在挂载硬盘内进行的所有I\O操作后，会对每一个I\O操作进行判断，如果判断出该I\O操作为windows***本地硬盘实施的操作，则直接在windows***中对该I\O操作进行本地处理，如果判断出该I\O操作为映射在windows***下的用户级文件***的用户层硬盘实施的操作，windows***通过特定的底层文件过滤驱动，将这些I\O操作以分发队列的形式读取到用户级文件***中。
S104、用户级文件***对该I\O操作请求进行处理。
优选地，用户级文件***对I\O操作请求进行处理包括：
S1041、用户级文件***实时轮询windows***的分发队列，获得用户层硬盘的I\O操作请求。
在本发明实施例中，用户级文件***中的轮询线程会一直轮询windows***的分发队列，发现分发队列中的待处理的I\O操作请求则读取到用户级文件***中。
S1042、用户级文件***根据获得的I\O操作请求对应的操作类型回调与该操作类型相对应的回调函数。
其中，回调函数是预先创建的，并在用户级文件***中进行注册。
在本发明实施例中，会预先在用户级文件***中对将要处理的各种I\O操作请求，如，创建、读写、删除操作等，分别创建相应的回调函数，并且将创建的各个回调函数预先在用户级文件***中进行注册。当轮询线程发现分发队列中的待处理的I\O操作请求并读取到用户级文件***中以后，回调线程会针对该I\O操作请求的操作类型，如，创建、读写、删除操作等，回调与该操作类型相对应的回调函数。
S1043、根据该回调函数对用户层硬盘的I\O操作请求进行处理。
在本发明实施例中，由于回调函数与用户层硬盘的I\O操作请求的操作类型相对应，因此，处理线程会直接根据该回调函数对用户层硬盘的I\O操作请求进行处理。
优选地，根据回调函数对用户层硬盘的I\O操作请求进行处理包括：
将没有依赖关系的多个用户层硬盘的I\O操作请求对应的多个回调函数，分发给多个线程同时处理，和/或将具有依赖关系的多个用户层硬盘的I\O操作请求对应的多个回调函数，分发给一个线程进行处理。
优选地，该方法还包括：
S201、用户级文件***从windows***中预先获取用户级文件***的各种I\O操作所需的数据和元数据。
S202、将该数据和元数据预先存储在用户级文件***的数据缓存区中。
S203、在用户级文件***中进行I\O操作时，用户级文件***直接从数据缓存区中获取该数据和元数据。
通过该方案，不必每次都到windows***中获取用户级文件***的每个I\O操作所需的数据和元数据，能够提高用户的访问速度。
其中，当I\O操作包括具有修改性质的I\O操作操作时，例如，写操作、设置文件属性、重命名等，当用户级文件***进行具有修改性质的I\O操作后，用户级文件***作废数据缓存区中存储的与具有修改性质的I\O操作相对应的数据和元数据。调用者还可以从远端windows***中临时强制获取新数据。这样可以保证数据的一致性。
优选地，该方法还包括：
在用户级文件***对I\O操作请求进行处理时，用户级文件***记录用户级文件***的操作信息并生成操作日志，将操作日志保存到与I\O操作请求相对应的日志对象中，并将日志对象通过日志线程异步保存到文件中。通过该方案，还可以定位用户级文件***的bug，为***维护提供方便。
为了达到上述目的，本发明还提出了一种文件处理***01，该***包括：映射模块02、捕捉模块03、分发模块04和处理模块05；映射模块02、捕捉模块03和分发模块04设置于windows***中；处理模块05设置于用户级文件***中。
映射模块02，用于预先在windows***中映射出用户级文件***的用户层硬盘。
捕捉模块03，用于捕捉windows***中挂载的所有I\O操作请求。
分发模块04，用于当判定所捕捉到的I\O操作请求为用户层硬盘的I\O操作请求时，通过分发队列将该I\O操作请求分发给处理模块05。
处理模块05，用于对该I\O操作请求进行处理。
优选地，处理模块05对该I\O操作请求进行处理是指：
实时轮询windows***的分发队列，获得用户层硬盘的I\O操作请求。
根据获得的I\O操作请求对应的操作类型回调与操作类型相对应的回调函数。
根据该回调函数对用户层硬盘的I\O操作请求进行处理。
其中，该回调函数是预先创建的，并在用户级文件***中进行注册。
优选地，处理模块05根据回调函数对用户层硬盘的I\O操作请求进行处理是指：
将没有依赖关系的多个用户层硬盘的I\O操作请求对应的多个回调函数，分发给多个线程同时处理，和/或将具有依赖关系的多个用户层硬盘的I\O操作请求对应的多个回调函数，分发给一个线程进行处理。
优选地，该***还包括：第一获取模块06、存储模块07、第二获取模块08和作废模块09；第一获取模块06、存储模块07、第二获取模块08和作废模块09均设置于用户级文件***中。
第一获取模块06，用于从windows***中预先获取用户级文件***的各种I\O操作所需的数据和元数据。
存储模块07，用于将该数据和元数据预先存储在用户级文件***的数据缓存区中。
第二获取模块08，用于在用户级文件***中进行I\O操作时，直接从数据缓存区中获取该数据和元数据。
作废模块09，用于当I\O操作包括具有修改性质的I\O操作操作时，当用户级文件***进行具有修改性质的I\O操作后，作废数据缓存区中存储的与具有修改性质的I\O操作相对应的数据和元数据。
优选地，该***还包括：日志生成模块10和保存模块11；日志生成模块10和保存模块11均设置于用户级文件***中。
日志生成模块10，用于在用户级文件***对I\O操作请求进行处理时，记录用户级文件***的操作信息并生成操作日志。
保存模块11，用于将操作日志保存到与I\O操作请求相对应的日志对象中，并将日志对象通过日志线程异步保存到文件中。
本发明的有益效果是：可以将***的大容量分布式存储***映射到windows***下，***的展示方式是通过新增磁盘盘符，读取和管理文件的方式与原windows文件***保持一致，进行***扩容的同时还可以利用分布式***的安全特性来保证数据的安全性。
需要说明的是，以上所述的实施例仅是为了便于本领域的技术人员理解而已，并不用于限制本发明的保护范围，在不脱离本发明的发明构思的前提下，本领域技术人员对本发明所做出的任何显而易见的替换和改进等均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种文件处理方法，其特征在于，所述方法包括：
预先在windows***中映射出用户级文件***的用户层硬盘；
所述windows***捕捉windows***中挂载的所有输入\输出I\O操作请求；
当所述windows***判定所捕捉到的所述I\O操作请求为针对所述用户层硬盘的I\O操作请求时，通过分发队列将所述I\O操作请求分发给所述用户级文件***；
所述用户级文件***对所述I\O操作请求进行处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户级文件***对所述I\O操作请求进行处理包括：
所述用户级文件***实时轮询所述windows***的所述分发队列，获得所述用户层硬盘的I\O操作请求；
所述用户级文件***根据获得的所述I\O操作请求对应的操作类型回调与所述操作类型相对应的回调函数；
根据所述回调函数对所述用户层硬盘的I\O操作请求进行处理；
其中，所述回调函数是预先创建的，并在所述用户级文件***中进行注册。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述回调函数对所述用户层硬盘的I\O操作请求进行处理包括：
将没有依赖关系的多个所述用户层硬盘的I\O操作请求对应的多个所述回调函数，分发给多个线程同时处理，和/或将具有依赖关系的多个所述用户层硬盘的I\O操作请求对应的多个所述回调函数，分发给一个线程进行处理。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述用户级文件***从所述windows***中预先获取所述用户级文件***的各种I\O操作所需的数据和元数据；
将所述数据和元数据预先存储在所述用户级文件***的数据缓存区中；
在所述用户级文件***中进行所述I\O操作时，所述用户级文件***直接从所述数据缓存区中获取所述数据和元数据；
其中，当所述I\O操作包括具有修改性质的I\O操作操作时，当所述用户级文件***进行所述具有修改性质的I\O操作后，所述用户级文件***作废所述数据缓存区中存储的与所述具有修改性质的I\O操作相对应的数据和元数据。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述用户级文件***对所述I\O操作请求进行处理时，所述用户级文件***记录所述用户级文件***的操作信息并生成操作日志，将所述操作日志保存到与所述I\O操作请求相对应的日志对象中，并将所述日志对象通过日志线程异步保存到文件中。
6.一种文件处理***，其特征在于，所述***包括：映射模块、捕捉模块、分发模块和处理模块；所述映射模块、所述捕捉模块和所述分发模块设置于windows***中；所述处理模块设置于用户级文件***中；
所述映射模块，用于预先在所述windows***中映射出用户级文件***的用户层硬盘；
所述捕捉模块，用于捕捉所述windows***中挂载的所有输入\输出I\O操作请求；
所述分发模块，用于当判定所捕捉到的所述I\O操作请求为所述用户层硬盘的I\O操作请求时，通过分发队列将所述I\O操作请求分发给所述处理模块；
所述处理模块，用于对所述I\O操作请求进行处理。
7.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述处理模块对所述I\O操作请求进行处理是指：
实时轮询所述windows***的所述分发队列，获得所述用户层硬盘的I\O操作请求；
根据获得的所述I\O操作请求对应的操作类型回调与所述操作类型相对应的回调函数；
根据所述回调函数对所述用户层硬盘的I\O操作请求进行处理；
其中，所述回调函数是预先创建的，并在所述用户级文件***中进行注册。
8.如权利要求7所述的***，其特征在于，所述处理模块根据所述回调函数对所述用户层硬盘的I\O操作请求进行处理是指：
将没有依赖关系的多个所述用户层硬盘的I\O操作请求对应的多个所述回调函数，分发给多个线程同时处理，和/或将具有依赖关系的多个所述用户层硬盘的I\O操作请求对应的多个所述回调函数，分发给一个线程进行处理。
9.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述***还包括：第一获取模块、存储模块、第二获取模块和作废模块；所述第一获取模块、所述存储模块、所述第二获取模块和所述作废模块均设置于所述用户级文件***中；
所述第一获取模块，用于从所述windows***中预先获取所述用户级文件***的各种I\O操作所需的数据和元数据；
所述存储模块，用于将所述数据和元数据预先存储在所述用户级文件***的数据缓存区中；
所述第二获取模块，用于在所述用户级文件***中进行所述I\O操作时，直接从所述数据缓存区中获取所述数据和元数据；
所述作废模块，用于当所述I\O操作包括具有修改性质的I\O操作操作时，当所述用户级文件***进行所述具有修改性质的I\O操作后，作废所述数据缓存区中存储的与所述具有修改性质的I\O操作相对应的数据和元数据。
10.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述***还包括：日志生成模块和保存模块；所述日志生成模块和所述保存模块均设置于所述用户级文件***中；
所述日志生成模块，用于在所述用户级文件***对所述I\O操作请求进行处理时，记录所述用户级文件***的操作信息并生成操作日志；
所述保存模块，用于将所述操作日志保存到与所述I\O操作请求相对应的日志对象中，并将所述日志对象通过日志线程异步保存到文件中。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |