專利名稱：利用zip壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于閃存文件系統(tǒng)讀取時(shí)的處理方法，尤其涉及一種應(yīng)用ZIP壓 縮格式的虛擬文件系統(tǒng)的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
手機(jī)系統(tǒng)中普遍的數(shù)據(jù)都是以文件的形式存在于閃存盤上，當(dāng)應(yīng)用中涉及到大量 的文件讀取時(shí)，就需要進(jìn)行大量的文件IO操作。文件的IO操作受限于閃存和閃存控制器 的物理特性，決定了對小文件的讀取效率不足于閃存盤最高讀取效率的1/10到1/100。例 如市售的200X高速SD卡對IK塊讀取速度是1800K/S，對大于32K的文件塊的讀取效率基 本達(dá)到最大讀取效率22000K/S。同樣對于大量小文件拷貝需要比同等大小的單個(gè)大文件需 要更多的時(shí)間。例如1000個(gè)從512字節(jié)到8K不等的文件拷貝到閃存盤上需要的時(shí)間比拷 貝單個(gè)同大小的大文件需要多消耗10倍以上的時(shí)間。我們希望對現(xiàn)有工程的結(jié)構(gòu)不做更改，不影響現(xiàn)有工程的功能的情況下，添加少 量的代碼的情況下，快速實(shí)現(xiàn)增加文件的訪問速度；減少移動(dòng)大量文件的時(shí)間消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種應(yīng)用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)的、能 夠減小IO操作次數(shù)，提高讀取速度，且使用方便的應(yīng)用。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種應(yīng)用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)的應(yīng)用，包 括以下步驟對當(dāng)前文件目錄進(jìn)行壓縮打包，生成ZIP壓縮格式的鏡像文件；不改變當(dāng)前應(yīng)用的代碼對當(dāng)前的文件操作接口使用宏定義重定向到虛擬文件系 統(tǒng)的虛擬文件操作接口上，使虛擬文件系統(tǒng)接管當(dāng)前應(yīng)用的文件操作；虛擬文件系統(tǒng)根據(jù)接管的虛擬文件操作接口對需要訪問的物理存儲路徑編碼后 和鏡像映射表中的路徑編碼進(jìn)行對比，加速路徑匹配；對鏡像文件進(jìn)行解包，生成包含文件映射信息和路徑編碼的映射表，掛接到虛擬 文件系統(tǒng)中，并映射鏡像文件對應(yīng)的路徑，對映射到同一路徑下的鏡像文件優(yōu)先級高的將 優(yōu)先被匹配；選擇性加載鏡像文件至內(nèi)存中，使用空間換性能的方法以加速文件訪問操作；對未選擇加載至內(nèi)存中的鏡像文件進(jìn)行一次打開，按需讀取進(jìn)一步的，對于訪問成功的鏡像文件，需要匹配文件時(shí)優(yōu)先訪問此數(shù)組，若匹配成 功則不再匹配所述映射表，若匹配不成功則繼續(xù)匹配所述映射表。進(jìn)一步的，虛擬文件系統(tǒng)能夠?qū)λ鲧R像文件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)加載或卸載。進(jìn)一步的，選擇加載至內(nèi)存中的鏡像文件為多個(gè)，且多個(gè)加載至內(nèi)存中的鏡像文 件映射的對應(yīng)路徑為一個(gè)或多個(gè)。進(jìn)一步的，所述映射表使用MD5編碼文件的路徑信息，MD5編碼保存為四個(gè)32位變量并排序，匹配時(shí)使用二分法搜索，利用32位CPU的特性對路徑信息只需要進(jìn)行四次32 位數(shù)據(jù)的對比。進(jìn)一步的，對選擇加載至內(nèi)存中的鏡像文件進(jìn)行解包的過程采用開源代碼 zlib庫進(jìn)行解壓。綜上所述，本發(fā)明所述應(yīng)用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)的應(yīng)用把多個(gè)小文件打 包成一個(gè)鏡像文件，能減少移動(dòng)文件的時(shí)間消耗，尤其在軟件的安裝，卸載速度顯著提高。 使用內(nèi)存映射表來訪問鏡像文件能減少IO次數(shù)，還可以選擇把鏡像加載入內(nèi)存，使用空間 換性能的方法，把對閃存的訪問變?yōu)閷?nèi)存的訪問，加快訪問速度，從而能夠減小IO操作 次數(shù)，提高讀取速度，進(jìn)而提高應(yīng)用的安裝速度和頁面的切換速度。且采用ZIP壓縮格式進(jìn) 行打包，不需要專用的工具、額外的授權(quán)即可進(jìn)行，使用方便的應(yīng)用。把多個(gè)小文件打包成 一個(gè)鏡像文件，能減少移動(dòng)文件的時(shí)間消耗，尤其在軟件的安裝，卸載速度顯著提高。使用 內(nèi)存映射表來訪問鏡像文件能減少IO次數(shù)，還可以選擇把鏡像加載入內(nèi)存，使用空間換性 能的方法，把對閃存的訪問變?yōu)閷?nèi)存的訪問，加快訪問速度。


圖1為本發(fā)明應(yīng)用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)的應(yīng)用的簡要流程圖。圖2為本發(fā)明應(yīng)用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)的應(yīng)用的模塊示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一 步說明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也 涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行了詳細(xì)的表述，在詳述本發(fā)明實(shí)例時(shí)，為了便于說 明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應(yīng)以此作為對本發(fā)明的限定。圖1為本發(fā)明應(yīng)用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)的應(yīng)用的簡要流程圖，圖2為本 發(fā)明應(yīng)用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)的應(yīng)用的模塊示意圖。請結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明提 供一種應(yīng)用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)的應(yīng)用，包括以下步驟發(fā)出文件IO請求對當(dāng)前文件目錄進(jìn)行壓縮打包，生成ZIP壓縮格式的鏡像文件； 所述鏡像文件采用各種能生成ZIP壓縮包的工具生成，如Windows上的Winzip或Winrar 等。壓縮格式的鏡像文件可以存儲在系統(tǒng)存儲器的任意位置。虛擬文件系統(tǒng)接管虛擬文件系統(tǒng)接管當(dāng)前應(yīng)用的文件操作，不改變當(dāng)前應(yīng)用的 代碼對當(dāng)前文件操作接口使用宏定義重定向到虛擬文件系統(tǒng)的虛擬文件操作接口上；采用 宏定義可以使編譯器在編譯時(shí)，使用自定義的虛擬文件接口函數(shù)替換現(xiàn)有的同性質(zhì)的文件 操作函數(shù)，例如文件的打開，讀寫，定向，關(guān)閉等。判斷是否訪問映射路徑虛擬文件系統(tǒng)根據(jù)接管的虛擬文件操作接口判斷是否需 要訪問，對需要訪問的物理存儲路徑編碼后和鏡像映射表中的路徑編碼進(jìn)行對比，加速路 徑匹配。文件路徑匹配算法在虛擬文件系統(tǒng)中對鏡像文件進(jìn)行解包，生成包含文件映射 信息和路徑編碼的映射表，掛接到虛擬文件系統(tǒng)中，映射鏡像文件對應(yīng)的路徑；所述內(nèi)存映 射表記錄鏡像文件中的文件信息，如根據(jù)文件在鏡像中的路徑和鏡像映射路徑合成的全路徑的MD5編號，文件大小，文件在鏡像中的起始位置等，所述內(nèi)存映射表屬于虛擬文件系統(tǒng) 的一部分，存儲于虛擬文件模塊中；所述映射表使用MD5編碼文件的路徑信息，MD5編碼保 存為四個(gè)32位變量并排序，匹配時(shí)使用二分法搜索，利用32位CPU的特性對路徑信息只需 要進(jìn)行四次32位數(shù)據(jù)的對比，加快了速度，減小了存儲空間。判斷是否有匹配的虛擬文件對映射到同一路徑下的鏡像文件進(jìn)行匹配，并根據(jù) 匹配優(yōu)先級由高到低依次對鏡像文件進(jìn)行訪問；判斷是否有對應(yīng)鏡像文件加載至內(nèi)存中選擇性加載鏡像文件至內(nèi)存中，對未選擇 加載至內(nèi)存中的鏡像文件進(jìn)行一次打開，按需讀取。還可選擇加載鏡像文件至內(nèi)存中，使用 空間換性能的方法以減少IO操作數(shù)，從而大大提高讀取速度加速文件訪問操作；對未選擇 加載至內(nèi)存中的鏡像文件，只打開文件，以等待之后根據(jù)映射表信息的數(shù)據(jù)訪問。對選擇加 載的鏡像文件進(jìn)行解包的過程采用開源代碼Zlib庫進(jìn)行解壓。Zlib屬于應(yīng)用最廣的壓縮 編碼庫，容易使用。資源占用小。選擇加載至內(nèi)存中的鏡像文件為多個(gè)，且多個(gè)加載至內(nèi)存 中的鏡像文件映射的對應(yīng)路徑為一個(gè)或多個(gè)。對于訪問成功的鏡像文件實(shí)現(xiàn)快存。對于訪問成功的鏡像文件拷貝文件映射信息 到一個(gè)小型數(shù)組中，當(dāng)匹配文件時(shí)優(yōu)先訪問此數(shù)組，若能匹配成功則不再匹配鏡像的映射 表以加快相同文件連續(xù)訪問的效率。鏡像文件為一個(gè)壓縮包，壓縮包中含有許多文件，在映 射路徑時(shí)能將這些文件映射成對應(yīng)的磁盤路徑，使用這個(gè)虛擬文件系統(tǒng)，我們可以如同訪 問本地磁盤文件一樣訪問這些存在于鏡像文件文件中的文件，對于頻繁訪問的文件只需要 花費(fèi)很小的代價(jià)查詢快存就能的到鏡像文件的映射信息，不用每次都去遍歷映射表，能增 加文件訪問的效率?？齑媸且恍K內(nèi)存，以隊(duì)列的方式保存多個(gè)最后成功打開的虛擬文件 的映射信息。所述數(shù)組稱之為快存，存在于虛擬文件系統(tǒng)里，從而實(shí)現(xiàn)了訪問成功的鏡像文 件的快存。加載鏡像文件到虛擬文件系統(tǒng)中時(shí)，對鏡像文件進(jìn)行解包生成內(nèi)存映射表，掛接 到虛擬文件系統(tǒng)中，并映射對應(yīng)路徑；每個(gè)鏡像文件都要生成一個(gè)映射表，所述映射表里保 存的是鏡像文件中所有文件在鏡像中的位置、大小、路徑等的信息，以便能根據(jù)這些信息來 訪問鏡像中的每個(gè)文件。鏡像文件都存儲在閃存中，加載鏡像文件時(shí)可以選擇把鏡像文件 拷貝份副本到內(nèi)存中，對有內(nèi)存副本的鏡像則不再訪問閃存中的鏡像文件，直接訪問內(nèi)存 中的鏡像文件；對沒有加載入內(nèi)存的鏡像，需要調(diào)用系統(tǒng)的文件操作接口直接訪問閃存中 的鏡像文件。鏡像文件是通過系統(tǒng)文件接口加載，如果選擇把鏡像文件加載入內(nèi)存，那么除了 開始時(shí)通過系統(tǒng)文件接口把鏡像文件整個(gè)讀入內(nèi)存之外，之后所有對鏡像文件的操作都轉(zhuǎn) 為對內(nèi)存文件的操作，未加載入內(nèi)存的鏡像根據(jù)映射表取得的文件信息，使用系統(tǒng)的文件 操作接口訪問?？齑媸侵副４嬗幸恍┳詈蟪晒υL問的虛擬文件映射信息的數(shù)組。進(jìn)一步的，虛擬文件系統(tǒng)能夠?qū)λ鲧R像文件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)加載或卸載。上述方法具 有操作的可變性。綜上所述，本發(fā)明所述應(yīng)用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)的應(yīng)用把多個(gè)小文件打 包成一個(gè)鏡像文件，能減少移動(dòng)文件的時(shí)間消耗，尤其在軟件的安裝，卸載速度顯著提高。 使用內(nèi)存映射表來訪問鏡像文件能減少IO次數(shù)，還可以選擇把鏡像加載入內(nèi)存，使用空間 換性能的方法，把對閃存的訪問變?yōu)閷?nèi)存的訪問，加快訪問速度，從而能夠減小IO操作
5次數(shù)，提高讀取速度，進(jìn)而提高應(yīng)用的安裝速度和頁面的切換速度。且采用ZIP壓縮格式進(jìn) 行打包，不需要專用的工具、額外的授權(quán)即可進(jìn)行，使用方便的應(yīng)用。把多個(gè)小文件打包成 一個(gè)鏡像文件，能減少移動(dòng)文件的時(shí)間消耗，尤其在軟件的安裝，卸載速度顯著提高。使用 內(nèi)存映射表來訪問鏡像文件能減少IO次數(shù)，還可以選擇把鏡像加載入內(nèi)存，使用空間換性 能的方法，把對閃存的訪問變?yōu)閷?nèi)存的訪問，加快訪問速度。 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù) 領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，因此 本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種利用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟發(fā)出文件IO請求，對當(dāng)前文件目錄進(jìn)行壓縮打包，生成ZIP壓縮格式的鏡像文件；虛擬文件系統(tǒng)接管當(dāng)前應(yīng)用的文件操作，不改變當(dāng)前應(yīng)用的代碼對當(dāng)前文件操作接口 使用宏定義重定向到虛擬文件系統(tǒng)的虛擬文件操作接口上；虛擬文件系統(tǒng)根據(jù)接管的虛擬文件操作接口判斷是否需要訪問，對需要訪問的物理存 儲路徑編碼后和鏡像映射表中的路徑編碼進(jìn)行對比，加速路徑匹配；在虛擬文件系統(tǒng)中對鏡像文件進(jìn)行解包，生成包含文件映射信息和路徑編碼的映射 表，掛接到虛擬文件系統(tǒng)中，映射鏡像文件對應(yīng)的路徑；對映射到同一路徑下的鏡像文件進(jìn)行匹配，并根據(jù)匹配優(yōu)先級由高到低依次對鏡像文 件進(jìn)行訪問；選擇性加載鏡像文件至內(nèi)存中，對未選擇加載至內(nèi)存中的鏡像文件進(jìn)行一次打開，按需讀取。
2.如權(quán)利要求1所述的利用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)應(yīng)用，其特征在于，對于訪問 成功的鏡像文件，需要匹配文件時(shí)優(yōu)先訪問此數(shù)組，若匹配成功則不再匹配所述映射表，若 匹配不成功則繼續(xù)匹配所述映射表。
3.如權(quán)利要求1所述的利用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)應(yīng)用，其特征在于，虛擬文件 系統(tǒng)能夠?qū)λ鲧R像文件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)加載或卸載。
4.如權(quán)利要求1所述的利用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)應(yīng)用，其特征在于，選擇加載 至內(nèi)存中的鏡像文件為多個(gè)，且多個(gè)加載至內(nèi)存中的鏡像文件映射的對應(yīng)路徑為一個(gè)或多 個(gè)。
5.如權(quán)利要求1所述的利用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)應(yīng)用，其特征在于，所述映射 表使用MD5編碼文件的路徑信息，MD5編碼保存為四個(gè)32位變量并排序，匹配時(shí)使用二分 法搜索，利用32位CPU的特性對路徑信息只需要進(jìn)行四次32位數(shù)據(jù)的對比。
6.如權(quán)利要求1所述的利用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)應(yīng)用，其特征在于，對選擇加 載至內(nèi)存中的鏡像文件進(jìn)行解包的過程采用開源代碼zlib庫進(jìn)行解壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)應(yīng)用，將文件目錄進(jìn)行壓縮打包后生成ZIP壓縮格式的鏡像文件，并由虛擬文件系統(tǒng)接管文件操作，在鏡像文件中進(jìn)行鏡像文件解包、映射路徑匹配以及選擇加載鏡像文件內(nèi)存中，以加速文件訪問操作，并對于訪問成功的虛擬文件，拷貝虛擬文件映射信息到一個(gè)小型數(shù)組型的隊(duì)列中，以加快相同文件的連續(xù)訪問的效率，實(shí)現(xiàn)快存。本發(fā)明所述應(yīng)用ZIP壓縮格式的虛擬文件系統(tǒng)的應(yīng)用所述能夠減小IO操作次數(shù)，提高讀取速度，進(jìn)而提高應(yīng)用的安裝速度和頁面的切換速度，且利用ZIP壓縮格式進(jìn)行打包，不需要專用的工具、額外的授權(quán)即可進(jìn)行，使用方便。
文檔編號G06F17/30GK102129476SQ201110101629
公開日2011年7月20日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者周后紅, 李慶瑜, 蔡振懷 申請人:上海網(wǎng)達(dá)軟件有限公司