[发明专利]基于xen虚拟磁盘设备的前端缓存方法

摘要

本发明公开了一种基于xen虚拟磁盘设备的前端缓存方法，该方法采用缓存最近对虚拟磁盘扇区访问的结果，进而提供一种接下去访问的扇区在缓存中就能找到的可能性。由于缓存设置在前端驱动中，使得虚拟磁盘读有可能直接在前端驱动中返回而不涉及到后端驱动。本发明完全保留现有xen前后端驱动优点，同时对虚拟机前端驱动做了少量修改，在代码路径添加了查询缓存的功能，只引入较少的额外开销。此外，由于因为在实际应用中缓存的命中率较高，该方法能明显提高xen虚拟磁盘设备的性能。

主权项

一种基于xen虚拟磁盘设备的前端缓存方法，其特征在于，包括以下步骤：1)用户空间程序通过系统调用产生一个磁盘读请求；2)虚拟机操作系统为这个请求分配DMA页并且调度请求；3)以bio vector为单位查看缓存命中情况，若一个bio vector要求的磁盘数据全部命中缓存，则使用缓存中保留的要求的磁盘数据的内存页指针更新bio vector中的指针；4)命中和丢失的扇区均视为最近访问的扇区，需要加入缓存中；若缓存已满，则采用替换策略进行替换；5）对于所有bio vector都命中缓存的请求，由于步骤3)中已经将内存页指针更新成实际数据所在页的指针，相当于需要的数据已经全部取到内存中，就可以直接结束读请求，将数据返回给上层；6）如果不是所有bio vector都命中缓存，则按照要求扇区连续的原则，将原请求分割成若干个小请求；7）通过授权表机制将这些小请求的内存页共享给Dom0以便后续写入，并且产生相应的ring request，放到ring buffer上；8)后端驱动在接到事件通道通知后，处理前端递交过来的请求，从物理磁盘中读取数据放进相应的内存页；完成后通知前端，请求结束。