具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种在高并发状态下均衡分配预读缓存，提高缓存效率和预读效果，增大读带宽，进而提高系统性能的文件预读缓存分配方法的一个实施例。图1示出的是本发明提供的文件预读缓存分配方法的流程示意图。

所述的文件预读缓存分配方法，如图1所示，包括执行以下步骤：

步骤S101，基于总预读缓存量、并发文件数量、和文件最大缓存量阈值确定现有预读缓存能否满足并发需求；

步骤S103，响应于确定现有预读缓存不能满足并发需求而将文件最大缓存量阈值降低到总预读缓存量与并发文件数量之商，并进一步基于最小缓存确定文件最大缓存量阈值能否满足预读需求；

步骤S105，响应于确定文件最大缓存量阈值满足预读需求而为每个文件均提供满足降低过的文件最大缓存量阈值的预读缓存以并发地缓冲读取文件。

本方法根据文件的并发数、系统的设置的预读缓存总大小进行动态的调整缓存资源，达到每个文件都有缓存分配的效果，提高缓存资源利用的高效性，提高预读缓存资源的分配的合理性，最终提高文件的整体读带宽。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

结合这里的公开所描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。在一个替换方案中，存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在一个替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。

在一些实施方式中，确定现有预读缓存能否满足并发需求包括：确定总预读缓存量是否超过并发文件数量和文件最大缓存量阈值之积，响应于总预读缓存量超过并发文件数量和文件最大缓存量阈值之积而确定现有预读缓存能满足并发需求，并且响应于总预读缓存量不超过并发文件数量和文件最大缓存量阈值之积而确定现有预读缓存不能满足并发需求。

在一些实施方式中，响应于确定现有预读缓存能满足并发需求而为每个文件均提供满足未降低的文件最大缓存量阈值的预读缓存以并发地缓冲读取文件。

在一些实施方式中，确定文件最大缓存量阈值能否满足预读需求包括：确定文件最大缓存量阈值是否大于最小缓存，响应于文件最大缓存量阈值大于最小缓存而确定文件最大缓存量阈值能满足预读需求，并且响应于文件最大缓存量阈值不大于最小缓存而确定文件最大缓存量阈值不能满足预读需求。

在一些实施方式中，方法还包括执行以下步骤：响应于确定文件最大缓存量阈值不能满足预读需求而为所有当前并发文件均提供满足未降低的文件最大缓存量阈值的预读缓存以并发地缓冲读取文件，并且为新添加的文件不提供预读缓存以并发地直接读取文件。

在一些实施方式中，方法还包括执行以下步骤：

基于总预读缓存量、已预读缓存量、和文件最大缓存量阈值确定现有预读缓存能否满足动态管理需求；

响应于确定现有预读缓存能满足动态管理需求而在并发文件数量升高时更新文件最大缓存量阈值，并在阈值等待时间之内持续释放已经命中的文件的所有预读缓存；

响应于确定在阈值等待时间之后剩余的预读缓存超过文件最大缓存量阈值而为新添加的文件提供满足更新过的文件最大缓存量阈值的预读缓存以并发地缓冲读取文件。

在一些实施方式中，确定现有预读缓存能否满足动态管理需求包括：确定已预读缓存量是否超过总预读缓存量和文件最大缓存量阈值之差，响应于已预读缓存量超过总预读缓存量和文件最大缓存量阈值之差而确定现有预读缓存能满足动态管理需求，响应于已预读缓存量不超过总预读缓存量和文件最大缓存量阈值之差而确定现有预读缓存不能满足动态管理需求。

在一些实施方式中，确定在阈值等待时间之后剩余的预读缓存超过文件最大缓存量阈值包括：确定在阈值等待时间之后总预读缓存量减已预读缓存量和被释放的预读缓存量超过文件最大缓存量阈值。

在一些实施方式中，响应于确定在阈值等待时间之后剩余的预读缓存不超过文件最大缓存量阈值而将所有预读缓存超过更新过的文件最大缓存量阈值的文件的预读缓存强制释放到更新过的文件最大缓存量阈值，并为新添加的文件提供满足更新过的文件最大缓存量阈值的预读缓存以并发地缓冲读取文件。

结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。

结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里所述功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。

缓存动态设置根据文件的并发数量进行动态设置，动态设置该修改文件最大预读缓存量阈值。缓存动态管理主要释放缓存，淘汰文件预读中超过阈值的缓存。如果在规定时间内缓存没有淘汰到指定范围，进行强制性淘汰。下面根据具体实施例来进一步阐述本发明的具体实施方式。

设置原子操作数file_num，文件预读量最大阈值全局量all_rbytes，文件已经预读缓存量readahead_rbytes，持有超时时间readahead_t，预读最小尺寸为readahead_min。如果all_rbytes*file_num>readahead_size，则all_rbyte←eadahead_size÷file_num。

如果all_rbyte<readahead_min，则readahead_min＝all_rbytes。设置min_all_rbytes参数，all_rbytes必须大于等于min_all_rbytes，如果all_rbytes<min_all_rbytes，新添加的文件在进行并发的时候不进行预读，选择直读模式。此处的all_rbyte是一个全局变量，对于整个文件系统生效，用于设定每个文件的预读缓存最大阈值，readahead_size是系统设置的关于预读的总的缓存量。

每个文件实时统计其当前的预读缓存大小readahead_rbytes，文件会一直进行预读，直至达到文件预读缓存的上限，当文件预读有命中处理的时候，就会再次触发预读流程进行数据预读。文件预读剩余量left＝all_rbytes-readahead_size。

如果left>readahead_min，文件预读长度readahead_len＝(left/readahead_min*l readahead_min)；如果left<readahead_min，文件不再进行预读。当有新的文件加入并发之后，会进行文件预读缓存的动态调整，将超过阈值的缓存进行trim释放，将释放的缓存补充到新添加的文件中。

当新的并发文件添加之后，此时的all_rbyte会进行调整，此时要将超过all_rbyte的文件预读缓存进行释放处理。具体来说，此时文件不再进行预读，多余的缓存先不释放，等待文件命中时慢慢释放，当缓存量小于all_rbyte时进行预读；如果文件的预读缓存量在指定时间readahead_t后没有释放到小于等于all_rbyte之内，就行强制性释放，将末尾的(readahead_size-all_rbyte)长度的缓存释放到rest链表顶部，rest链表按照时间从末尾淘汰。

此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由CPU执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被CPU执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。

从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的文件预读缓存分配方法，基于总预读缓存量、并发文件数量、和文件最大缓存量阈值确定现有预读缓存能否满足并发需求；响应于确定现有预读缓存不能满足并发需求而将文件最大缓存量阈值降低到总预读缓存量与并发文件数量之商，并进一步基于最小缓存确定文件最大缓存量阈值能否满足预读需求；响应于确定文件最大缓存量阈值能否满足预读需求而为每个文件均提供满足降低过的文件最大缓存量阈值的预读缓存以并发地缓冲读取文件的技术方案，能够在高并发状态下均衡分配预读缓存，提高缓存效率和预读效果，增大读带宽，进而提高系统性能。

需要特别指出的是，上述文件预读缓存分配方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于文件预读缓存分配方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种在高并发状态下均衡分配预读缓存，提高缓存效率和预读效果，增大读带宽，进而提高系统性能的文件预读缓存分配装置的一个实施例。装置包括：

处理器；

控制器，存储有处理器可运行的程序代码，处理器在运行程序代码时执行以下步骤：

基于总预读缓存量、并发文件数量、和文件最大缓存量阈值确定现有预读缓存能否满足并发需求；

响应于确定现有预读缓存不能满足并发需求而将文件最大缓存量阈值降低到总预读缓存量与并发文件数量之商，并进一步基于最小缓存确定文件最大缓存量阈值能否满足预读需求；

响应于确定文件最大缓存量阈值满足预读需求而为每个文件均提供满足降低过的文件最大缓存量阈值的预读缓存以并发地缓冲读取文件。

在一些实施方式中，确定现有预读缓存能否满足并发需求包括：确定总预读缓存量是否超过并发文件数量和文件最大缓存量阈值之积，响应于总预读缓存量超过并发文件数量和文件最大缓存量阈值之积而确定现有预读缓存能满足并发需求，并且响应于总预读缓存量不超过并发文件数量和文件最大缓存量阈值之积而确定现有预读缓存不能满足并发需求。

在一些实施方式中，响应于确定现有预读缓存能满足并发需求而为每个文件均提供满足未降低的文件最大缓存量阈值的预读缓存以并发地缓冲读取文件。

在一些实施方式中，确定文件最大缓存量阈值能否满足预读需求包括：确定文件最大缓存量阈值是否大于最小缓存，响应于文件最大缓存量阈值大于最小缓存而确定文件最大缓存量阈值能满足预读需求，并且响应于文件最大缓存量阈值不大于最小缓存而确定文件最大缓存量阈值不能满足预读需求。

在一些实施方式中，方法还包括执行以下步骤：响应于确定文件最大缓存量阈值不能满足预读需求而为所有当前并发文件均提供满足未降低的文件最大缓存量阈值的预读缓存以并发地缓冲读取文件，并且为新添加的文件不提供预读缓存以并发地直接读取文件。

在一些实施方式中，方法还包括执行以下步骤：

基于总预读缓存量、已预读缓存量、和文件最大缓存量阈值确定现有预读缓存能否满足动态管理需求；

响应于确定现有预读缓存能满足动态管理需求而在并发文件数量升高时更新文件最大缓存量阈值，并在阈值等待时间之内持续释放已经命中的文件的所有预读缓存；

响应于确定在阈值等待时间之后剩余的预读缓存超过文件最大缓存量阈值而为新添加的文件提供满足更新过的文件最大缓存量阈值的预读缓存以并发地缓冲读取文件。

在一些实施方式中，确定现有预读缓存能否满足动态管理需求包括：确定已预读缓存量是否超过总预读缓存量和文件最大缓存量阈值之差，响应于已预读缓存量超过总预读缓存量和文件最大缓存量阈值之差而确定现有预读缓存能满足动态管理需求，响应于已预读缓存量不超过总预读缓存量和文件最大缓存量阈值之差而确定现有预读缓存不能满足动态管理需求。

在一些实施方式中，确定在阈值等待时间之后剩余的预读缓存超过文件最大缓存量阈值包括：确定在阈值等待时间之后总预读缓存量减已预读缓存量和被释放的预读缓存量超过文件最大缓存量阈值。

在一些实施方式中，响应于确定在阈值等待时间之后剩余的预读缓存不超过文件最大缓存量阈值而将所有预读缓存超过更新过的文件最大缓存量阈值的文件的预读缓存强制释放到更新过的文件最大缓存量阈值，并为新添加的文件提供满足更新过的文件最大缓存量阈值的预读缓存以并发地缓冲读取文件。

本发明例公开的装置、设备等可为各种电子终端设备，例如手机、个人数字助理(PDA)、平板电脑(PAD)、智能电视等，也可以是大型终端设备，如装置等，因此本发明实施例公开的保护范围不应限定为某种特定类型的装置、设备。本发明实施例公开的客户端可以是以电子硬件、计算机软件或两者的组合形式应用于上述任意一种电子终端设备中。

从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的文件预读缓存分配装置，基于总预读缓存量、并发文件数量、和文件最大缓存量阈值确定现有预读缓存能否满足并发需求；响应于确定现有预读缓存不能满足并发需求而将文件最大缓存量阈值降低到总预读缓存量与并发文件数量之商，并进一步基于最小缓存确定文件最大缓存量阈值能否满足预读需求；响应于确定文件最大缓存量阈值满足预读需求而为每个文件均提供满足降低过的文件最大缓存量阈值的预读缓存以并发地缓冲读取文件的技术方案，能够在高并发状态下均衡分配预读缓存，提高缓存效率和预读效果，增大读带宽，进而提高系统性能。

需要特别指出的是，上述装置的实施例采用了所述文件预读缓存分配方法的实施例来具体说明各模块的工作过程，本领域技术人员能够很容易想到，将这些模块应用到所述文件预读缓存分配方法的其他实施例中。当然，由于所述文件预读缓存分配方法实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于所述装置也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

本发明实施例还可以包括相应的计算机设备。计算机设备包括存储器、至少一个处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时执行上述任意一种方法。

其中，存储器作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的所述文件预读缓存分配方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行装置的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的文件预读缓存分配方法。

存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据装置的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。所述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。