[发明专利]计算机系统和用于控制计算机的方法

说明书

公开了一种在使用非块系统存储装置时杠杆式利用本地操作系统页高速缓冲存储器的计算机系统和用于控制计算机的方法。一种计算机可包括处理器、内存和非块系统存储装置。文件系统可被存储在内存中并可在处理器上运行，其可包括页高速缓冲存储器。键‑值文件系统可驻留在文件系统与存储装置之间并可将接收的文件系统命令映射到可被存储装置执行的键‑值系统命令。键‑值系统命令的结果可被返回到文件系统，其中，键‑值系统命令的结果为允许操作系统在页高速缓冲存储器中缓存数据。

本申请要求于2016年2月23日提交的第62/298,987的美国临时专利申请的权益，以及于2016年4月29日提交的第15/143,504的美国临时专利申请的权益，所述美国专利申请为了所有的目的通过参考合并于此。

技术领域

本发明构思涉及键-值存储，更具体的讲，涉及在访问键-值装置时使用操作系统高速缓冲存储器。

背景技术

现有的操作系统实现了用于将文件系统数据缓存在存储器中并提高性能的无数的机制。具体地讲，页高速缓冲存储器(page cache)(或缓冲器高速缓冲存储器(buffercache))大量缓存频繁被访问的数据以提高整体的文件系统性能。虽然页高速缓冲存储器本身不需要文件系统以驻留在块装置上，但是实际中，使用页高速缓冲存储器来提高文件系统性能的大部分配置需要文件系统驻留在块装置上。

键-值固态驱动器(SSD)是一种提供更好的存储性能的新兴技术。但是被这些SSD使用的键-值系统输出对象语义(object semantic)而不是块语义(block semantic)，因此，通常可不被连接到页高速缓冲存储器。目前，使用键-值SSD需要完全地绕过文件系统或者使用没有页高速缓冲存储器的好处的文件系统。在这两者中的任何一个情况下，来自键-值SSD的数据不被缓存在操作系统的页高速缓冲存储器或缓冲器高速缓冲存储器中。

这将造成性能劣化(performance cliff)，且通常需要用户程序来实现它自身的缓存机制来恢复合理的性能。在用户程序之内实现高速缓冲存储器对于用户而言是非常复杂且需要软件开发成本。此外，当使用用户空间缓存时，不同的程序可能不能轻易地共享它们的高速缓冲存储器，并且当程序终止时全部的高速缓冲存储器内容丢失。

存在对于允许具有键-值SSD的系统利用页高速缓冲存储器的好处的方法的需求。

发明内容

根据本发明构思的一实施例的一种计算机系统，包括：计算机；计算机中的处理器；计算机中的存储器；文件系统，存储在存储器中并在处理器上运行，文件系统包括页高速缓冲存储器；键-值文件系统(KVFS)，所述KVFS包括：接收单元，从文件系统接收文件系统命令，文件系统命令包括标识文件的文件名称；映射单元，将文件系统命令映射到键-值系统命令；命令单元，将键-值系统命令发送到存储装置；返回单元，将键-值系统命令的结果返回到文件系统。

此外，根据所述计算机系统，存储装置存储文件的数据对象和元数据对象。

此外，根据所述计算机系统，所述计算机系统还包括：应用，存储在存储器中并在处理器上运行来发出文件系统命令。

此外，根据所述计算机系统，所述计算机系统还包括KVFS垫片，所述KVFS垫片包括：第二接收单元，接收第二键-值系统命令，第二键-值系统命令包括对象名称；第二映射单元，将第二键-值系统命令映射到文件系统命令；第二命令单元，将文件系统命令发送到文件系统。

此外，根据所述计算机系统，KVFS垫片还包括：文件描述符查找表，存储与文件对应的文件描述符。

此外，根据所述计算机系统，第二命令单元用于将文件系统命令和文件描述符发送到文件系统。

此外，根据所述计算机系统，KVFS垫片还包括：名称生成器单元，从对象名称生成文件名称。