一种缓冲区管理方法及系统_CN 202311664573_王汉瑛 苏德财等_虚谷伟业.pdf
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(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请号 202311664573 .X
(22)申请日 2023 .12.06
(71)申请人 成都虚谷伟业科技有限公司
地址 610000 四川省成都市天府新区华阳
街道海昌路68号1栋1层19号
(72)发明人 王汉瑛 苏德财 李文彬 吴生勇
(74)专利代理机构 成都金英专利代理事务所
(普通合伙) 51218
专利代理师 郭庆
(51)Int.Cl .
G06F
3/06
(2006 .01)
(54)发明名称
一种缓冲区管理方法及系统
(57)摘要
本发明公开了一种缓冲区管理方法及系统。
方法包括以下步骤：S1 .启动系统，通过主线程对
缓冲区管理器进行初始化；S2 .创建一组控制变
量、一个缓冲区维护线程、一个或多个缓冲区写
盘线程、一组支撑函数，并使缓冲区维护线程进
入等候状态；S3 .当等候超时或接收到退出信号
时，缓冲区维护线程脱离等候状态，根据缓冲区
维护线程的退出标志进行脏数据处理。系统包括
缓冲区写盘模块、缓冲区维护模块、内存模块、控
制模块、支撑函数模块。本发明支持缓冲区单个
或多个维护线程的方式，实现灵活配置，在高并
发场景下，提升写实速度，保证了缓冲区的变化
与硬盘的数据一致性。
权利要求书2页 说明书7页 附图3页
CN 117453145 A
2024.01.26
CN 117453145 A
1 .一种缓冲区管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1 .启动系统，通过主线程对缓冲区管理器进行初始化；
S2.创建一组控制变量、一个缓冲区维护线程、一个或多个缓冲区写盘线程、一组支撑
函数，并使缓冲区维护线程进入等候状态；
S3 .当等候超时或接收到退出信号时，缓冲区维护线程脱离等候状态，根据缓冲区维护
线程的退出标志进行脏数据处理。
2.根据权利要求1所述的缓冲区管理方法，其特征在于，所述S1步骤包括以下子步骤：
S11 .初始化各个队列的头部、各个计数器、闩锁及信号灯对象；
S12.申请hash表内存并格式化hash表；
S13 .申请buffer头部内存并格式化为若干个buffer结构，并将buffer结构链接到自由
buffer头部链；
S14 .申请数据块内存，将数据块内存划分成一系统数据块，并将系统数据块添加到自
由块链后面。
3.根据权利要求1所述的缓冲区管理方法，其特征在于，所述S3步骤中对于根据缓冲区
维护线程的退出标志进行脏数据处理具体包括：若退出标志为T，则以同步方式将脏块写入
磁盘；若退出标志不为T，则启用异步IO方式进行buffer向磁盘回写。
4 .根据权利要求3所述的缓冲区管理方法，其特征在于，所述若退出标志不为T时具体
包括以下子步骤：
A31 .对各种尺度的自由块个数进行检测，并将检测出的自由块个数同下限比例进行大
小判断，若自由块个数大于下限比例，则进入步骤A32；若自由块个数小于下限比例，则进入
步骤A33；
A32.将脏数据队列中的部分buffer加入到写盘队列中，进入等候状态并以超时方式等
候退出信号，当接收到退出信号时进入步骤S3进行数据处理；
A33 .从LRU队列中选出n个缓冲块，并对选出n个缓冲块进行脏数据判断，若选出的缓冲
块有脏数据，则进入步骤A34；若选出的缓冲块没有脏数据，则直接淘汰buffer，将其加入自
由队列，同时进入步骤A32；
A34 .对缓冲块进行加锁处理并设置写盘后的处理程序指针，将加锁处理后的缓冲块加
入磁盘回写队列，启动异步IO，完成buffer的回写后进入步骤A32。
5.根据权利要求4所述的缓冲区管理方法，其特征在于，所述A34步骤包括以下子步骤：
A341 .采用闩锁对buffer进行加锁处理；
A342.根据buffer的表实体及块号，将加锁处理后的buffer映射到buffer所在的文件
句柄、在文件中的位置；
A343 .将buffer写入磁盘后的后处理程序的指针填入异步IO控制结构的回调函数指针
处，启动异步IO。
6.根据权利要求5所述的缓冲区管理方法，其特征在于，还包括一个步骤：使用磁盘回
写线程来模拟启用异步IO进行buffer回写，其实现过程具体包括以下子步骤：
B1 .当系统不支持异步IO机制或未启用系统提供的异步IO功能时，首先对buffer加上
适当闩锁，设置写盘后处理程序指针，并将加锁后的buffer加入写盘队列中；
B2 .启动磁盘回写线程，对缓冲区维护线程的退出标志进行检测，若退出标志为T，则进
权 利 要 求 书
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