[发明专利]一种数据服务器端分区内部并发I/O调度方法及系统

权利要求书

1.一种数据服务器端分区内部并发I/O调度方法，其特征在于，所述方法包括，

接收I/O请求，检测当前I/O请求中的读请求或写请求与请求冲突队列或请求执行队列中的在先请求是否冲突，将存在冲突的读请求或写请求加入到对应的请求冲突队列中，将不存在冲突的读请求或写请求加入到对应的请求执行队列中；

所述检测当前I/O请求中的读请求或写请求与请求冲突队列或请求执行队列中的在先请求是否冲突，将存在冲突的读请求或写请求加入到对应的请求冲突队列中，将不存在冲突的读请求或写请求加入到对应的请求执行队列中，还包括，检测所有先于当前请求到达的且仍处于请求冲突队列或者请求执行队列中的请求进行冲突检测，如果检测到冲突，则除了将当前请求添加到对应的冲突队列以外，还将当前请求添加到与之存在冲突的请求的阻塞队列中，如果有多个请求与当前请求存在冲突，则会将当前请求添加到所有与之冲突的请求的阻塞队列中，且当前请求中会记录与它存在冲突的请求的数目；

所述检测当前I/O请求中的读请求或写请求与请求冲突队列或请求执行队列中的在先请求是否冲突的检测过程具体包括：

S101.初始化与新到达的当前请求req之间存在冲突的请求数目blockerNum为0；

S102.获取新到达的当前请求req对应的IO的字节区间[reqStart,reqEnd]，其中，reqStart表示请求req的起始偏移地址，reqEnd为请求req的终止偏移地址；

S103.从请求冲突队列或请求执行队列中获取第一个请求；

S104.分析从请求冲突队列或请求执行队列中获取到的请求对应的IO的字节区间[blockerStart,blockerEnd]，其中blockerStart表示获取到的请求的起始偏移地址，blockerEnd表示获取到的请求的终止偏移地址；

S105.如果获取到的请求的IO字节区间[blockerStart,blockerEnd]和req的IO字节区间[reqStart,reqEnd]之间满足blockerEndreqStart或者reqEndblockStart，则当前请求req和获取到的请求之间不存在冲突，跳转到步骤S107，否则存在冲突，将req添加到获取到的请求的阻塞队列中，在所述获取到的请求执行完毕之前，req都必须被阻塞；

S106.将blockerNum加1；

S107.如果请求冲突队列或请求执行队列中存在尚未进行冲突检测的请求，则从请求冲突队列或请求执行队列中获取下一个请求，并跳转到步骤S104，否则返回blockerNum；

当前I/O请求为写请求时，所述数据服务器端分区内部并发I/O调度方法具体包括如下步骤：

S201.检查读请求冲突队列是否为空，如果不为空，则逐一检查当前写请求与读请求冲突队列中的所有请求之间是否存在读写冲突，每当检测到一个冲突，则更新读请求冲突队列中与当前写请求之间存在冲突的请求计数，当读请求冲突队列中的所有请求都检测完毕之后，返回读请求冲突队列中与当前写请求之间存在冲突的请求的总数目，记作blockerNum1；

S202.检查读请求执行队列是否为空，如果不为空，则逐一检查当前写请求与读请求执行队列中的所有请求之间是否存在读写冲突，每当检测到一个冲突，则更新读请求执行队列中与当前写请求之间存在冲突的请求计数，当读请求执行队列中的所有请求都检测完毕之后，返回读请求执行队列中与当前写请求之间存在冲突的请求的总数目，记作blockerNum2；

S203.检查写请求冲突队列是否为空，如果不为空，则逐一检查当前写请求与写请求冲突队列中的所有请求之间是否存在写写冲突，每当检测到一个冲突，则更新写请求冲突队列中与当前写请求之间存在冲突的请求计数，当写请求冲突队列中的所有请求都检测完毕之后，返回写请求冲突队列中与当前写请求之间存在冲突的请求的总数目，记作blockerNum3；

S204.如果blockerNum1，blockerNum2和blockerNum3中至少一个不为0，则将当前写请求添加到写请求冲突队列，并更新当前写请求中记录的阻塞它的请求数目为blockerNum1，blockerNum2和blockerNum3之和，否则将当前写请求添加到写请求执行队列；

当前I/O请求为读请求时，所述数据服务器端分区内部并发I/O调度方法具体包括如下步骤：

S301.检测写请求冲突队列是否为空，如果不为空，则逐一检查当前读请求与写请求冲突队列中的所有请求之间是否存在读写冲突，每当检测到一个冲突，则更新写请求冲突队列中与当前读请求之间存在冲突的请求计数，当写请求冲突队列中的所有请求都检测完毕之后，返回写请求冲突队列中与当前读请求之间存在冲突的请求的总数目，记作blockerNum1；

S302.检测写请求执行队列是否为空，如果不为空，则逐一检查当前读请求与写请求执行队列中的所有请求之间是否存在读写冲突，每当检测到一个冲突，则更新写请求执行队列中与当前读请求之间存在冲突的请求计数，当写请求执行队列中的所有请求都检测完毕之后，返回写请求执行队列中与当前读请求之间存在冲突的请求的总数目，记作blockerNum2；

S303.如果blockerNum1和blockerNum2中至少一个不为0，则将当前读请求添加到读请求冲突队列，并更新当前读请求中记录的阻塞它的请求数目为blockerNum1和blockerNum2之和，否则将当前读请求添加到读请求执行队列；

在当前请求为写请求且执行完毕后，还包括如下步骤：

S401.获取当前执行完毕的写请求writeReq对应的阻塞队列blockQueue，其中存放的是所有被writeReq阻塞的请求；

S402.如果阻塞队列blockQueue为空，则跳转到步骤S408；

S403.获取阻塞队列blockQueue中下一个被阻塞的请求，记作blockee；

S404.从阻塞队列blockQueue中移除当前的blockee；

S405.将blockee中记录的阻塞它的请求的数目减1；

S406.检查blockee中记录的阻塞它的请求的数目是否为0，如果不为0，则跳转到步骤S402，否则，表明所有阻塞blockee的请求都已经执行完毕了，该blockee可以提交给执行队列了；

S407.如果当前blockee是读请求，则将当前的blockee添加到读请求执行队列，然后跳转到步骤S402，否则将当前的blockee添加到写请求执行队列，然后跳转到步骤S402；

S408.从写请求执行队列中移除writeReq。