[发明专利]一种基于沙盒重定向的计算机加速设备

权利要求书

1.一种基于沙盒重定向的计算机加速设备，该电子设备包含有高速可存储模组，该设备通过数据接口（包括但不限于USB，mSATA）与计算机连接，在设备的高速可存储模块中为计算机创建沙盒重定向区域，以沙盒的方式将计算机应用程序重定向到该高速区域中运行，减少计算机系统对硬盘的访问，为计算机提供加速并提升I/O性能。

2.根据权利要求1 的一种设备，其特征在于，设备还使用被加速计算设备自身的内存，虚拟为Ramdisk内存磁盘，并在其上创建沙盒并运行重定向加速。

3.根据权利要求1 的一种设备，其特征在于，设备的沙盒区域基于混合存储，包括但不限于如下两种方式中的任意一种或两种实现：（1）在设备中自带DRAM缓存作为映射表和数据缓存区，比如以每1MB的DRAM缓存映射1GB的SLC NAND；（2）建立缓存时调用计算机的内存，划分一部分与设备中的SLC NAND共同构成高速快取的cache，从而可以利用DRAM与SLC NAND不同的特点进行任务分配。

4.根据权利要求1 的一种设备，其特征在于，设备还在架构上采用多通道模式，存储阵列模组集成多块固态芯片并采用多通道RAID主控，从而能够以RAID0模式工作。

5.根据权利要求1 的一种设备，其特征在于，设备的算法与架构还采用了如下设计：设备在沙盒重定向加速的同时，还进行缓存加速：（缓存文件可以包括：系统与应用程序的常用文件、预读频繁读写的零散文件、随机数据等），利用设备的快速读写速度，减少计算机系统对硬盘（包括基于NAND的固态硬盘）的访问。

6.根据权利要求1的一种设备，其特征在于，设备以自身快速存储区创建为主沙盒，负责普通程序层的加速，还调取系统部分的内存虚拟化成Ramdisk，存放副沙盒，重定向浏览器与上网。

7.根据权利要求1 的一种设备，其特征在于，设备的硬件包含一个RAID设备，该RAID设备将两块固态硬盘（包括但不限于ngff，mSATA接口的固态硬盘）组成RAID0，并经USB桥接连接计算机。

8.设备连接计算机后对传输协议进行修改，且除了对USB协议进行改善（例如对于传统的USB接口协议中阻碍快速数据传输的BOT协议进行优化、NCQ的多任务传输）之外，还做如下设计：分配更多系统资源给USB设备，并对系统内存提供智能压缩与后台自动释放。

9.根据权利要求1的一种设备，其特征在于，设备并有对I/O与通道的选择性处理与分流，比如控制台可以选择性的载入通道与分区，又如,将写入操作缓存尤其是小文件写入操作缓存配置到DRAM缓存，包括网页浏览等属于写操作，而读取操作缓存尤其是随机读取操作配置到NAND缓存，包括程序与游戏载入等属于读操作（以往的缓存算法在缓存磁盘数据的时候并未区分 I/O 的类型，它缓存所有请求，不管是随机 I/O 还是顺序 I/O, 而事实上SLC NAND部分缓存最擅长的随机读操作I/O）。

10.根据权利要求1的一种设备，其特征在于，设备带有即插即用的操作系统，可通过设置BIOS从USB接口启动该设备预装在非易失存储区内的操作系统，而不使用计算机原来的操作系统，设备并且虚拟化计算机的应用程序， 包括重定向注册表与环境文件等，当运行从设备启动载入的系统以及设备中已经虚拟化的应用程序时，最彻底地避免了程序使用中的硬盘读写。