專利名稱：一種面向應(yīng)用的文件系統(tǒng)名字空間管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種面向應(yīng)用的文件系 統(tǒng)名字空間管理方法。
背景技術(shù)：
隨著個(gè)人電腦市場的增長和存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力的不斷提高，個(gè) 人數(shù)據(jù)量變得越來越大。文件系統(tǒng)作為管理用戶數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，其名字空 間變得越來越復(fù)雜，這導(dǎo)致文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)訪問性能變得越來越低。
在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，文件包括元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)兩部分，元數(shù)據(jù)是對(duì)文件 長度、類型等屬性的描述，文件的名字是元數(shù)據(jù)中的一項(xiàng)，用于標(biāo)識(shí)一
個(gè)文件；文件系統(tǒng)是文件的集合，文件系統(tǒng)的名字空間即其所包括文件 的名字的集合。
應(yīng)用程序的進(jìn)程所訪問的名字空間是該進(jìn)程所訪問文件的名字的集合。
文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)在語義文件系統(tǒng)中占有很重要的地位，許多語義信 息都是通過元數(shù)據(jù)的形式來表示的。當(dāng)前的文件系統(tǒng)沒有給予元數(shù)據(jù)足 夠的重視，所以它們不能充分利用文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)容搜索，更 不能提供一些高級(jí)的基于語義的關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)存取。目前許多語義文件系 統(tǒng)都是通過在元數(shù)據(jù)中擴(kuò)展文件屬性的方式，以包含多種類型的語義信 息，并利用這些擴(kuò)展的元數(shù)據(jù)提高文件的檢索效率。
目前語義文件系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)擴(kuò)展的內(nèi)容大體可包括如下幾類 1運(yùn)行狀態(tài)信息。許多領(lǐng)域都需要運(yùn)行狀態(tài)信息，比如應(yīng)用程序和 編譯器。應(yīng)用程序需要對(duì)狀態(tài)信息的短期和長期的存儲(chǔ)，比如許可證信息，用戶信息，密碼，DNS或SMTP服務(wù)器，ORB信息等。編譯器也會(huì) 產(chǎn)生有關(guān)程序數(shù)據(jù)類型的信息。
2數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，Windows注冊(cè)表，接口儲(chǔ)存庫都維 護(hù)著關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和模式的信息，例如數(shù)據(jù)類型，索引，約束，聯(lián)系和 接口等。
3多媒體。像圖片，視頻，音樂等聽覺和視覺信息不能夠很容易的 從中提取出用于査詢的有用格式。因此就需要元數(shù)據(jù)信息以用來提供相 關(guān)訪問。通常這種信息可能通過人工根據(jù)關(guān)鍵字分類數(shù)據(jù)后輸入或者通 過圖片處理程序提取特征樣式后輸入。
雖然當(dāng)前許多文件系統(tǒng)，比如微軟的WinFS、蘋果的Spotlight,都 提供了某種程度上的語義信息，但相比于一個(gè)使用廣泛的開放的數(shù)據(jù)模 型方法構(gòu)建的語義文件系統(tǒng)，它們包含的語義信息都還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。大多 數(shù)文件系統(tǒng)使用層級(jí)目錄結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)僅僅適用于小規(guī)模或中等規(guī)模 名字空間的文件系統(tǒng)。在大規(guī)模數(shù)據(jù)文件系統(tǒng)中，文件的分類和檢索將 變得十分困難。用戶亟需更加有效的組織文件，檢索文件的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種面向應(yīng)用的文件系統(tǒng)名字空間管理方法，解決現(xiàn)有 文件系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)擴(kuò)展的內(nèi)容未包含文件的應(yīng)用語義的問題，以縮短元 數(shù)據(jù)訪問時(shí)間并提高應(yīng)用訪問的效率。
本發(fā)明的一種面向應(yīng)用的文件系統(tǒng)名字空間管理方法，包括下列步
驟
(1)應(yīng)用語義提取步驟預(yù)先運(yùn)行各個(gè)應(yīng)用程序，跟蹤各應(yīng)用程序 的進(jìn)程對(duì)文件的訪問，并在文件中增加一項(xiàng)記錄元數(shù)據(jù)用來保存訪問過 該文件的應(yīng)用程序的進(jìn)程名；然后根據(jù)所有的記錄元數(shù)據(jù)，提取應(yīng)用語義，每條應(yīng)用語義描述一個(gè)進(jìn)程和所訪問文件之間的關(guān)系，并將各應(yīng)用
語義以XML文件的形式保存到數(shù)據(jù)庫中，等待調(diào)用；
(2) 名字空間裁剪步驟該步驟被調(diào)用時(shí)，根據(jù)應(yīng)用程序的進(jìn)程名 從數(shù)據(jù)庫中取出其對(duì)應(yīng)的應(yīng)用語義，根據(jù)應(yīng)用語義裁剪出與該進(jìn)程關(guān)聯(lián) 的名字空間，將其以DOM樹的形式駐留在內(nèi)存中，然后返回；
(3) 裁剪名字空間的訪問步驟實(shí)際運(yùn)行應(yīng)用程序，在應(yīng)用程序的 進(jìn)程訪問文件時(shí)，文件系統(tǒng)將接收到的訪問請(qǐng)求重定向到與該進(jìn)程關(guān)聯(lián) 的裁剪的名字空間，重定向成功，則完成訪問請(qǐng)求；否則調(diào)用名字空間 裁剪步驟，再向文件系統(tǒng)發(fā)出訪問請(qǐng)求。
所述的面向應(yīng)用的文件系統(tǒng)名字空間管理方法，其特征在于
(1) 所述應(yīng)用語義提取步驟，順序進(jìn)行下述過程
(1.1) 啟動(dòng)各應(yīng)用程序，當(dāng)有文件被訪問時(shí)，順序進(jìn)行；
(1.2) 在被訪問文件F的記錄元數(shù)據(jù)中添加訪問進(jìn)程的名稱，記錄 元數(shù)據(jù)的格式為A:B:C:…，其中F為被訪問的文件名，A、 B、 C分別為 訪問此文件的應(yīng)用程序的進(jìn)程名；
(1.3) 所有應(yīng)用程序結(jié)束，根據(jù)所有被訪問文件的記錄元數(shù)據(jù)，提 取應(yīng)用語義，其格式為A=F1:F2:F3:"'，其中A為進(jìn)程名，F(xiàn)l、 F2、 F3 為被訪問的文件名；
(1.4) 將所提取到的各應(yīng)用程序的進(jìn)程的應(yīng)用語義，寫成XML文件， 保存到數(shù)據(jù)庫中，結(jié)束；
(2) 所述名字空間裁剪步驟，順序進(jìn)行下述過程
(2.1) 當(dāng)該步驟被調(diào)用時(shí)，獲取應(yīng)用程序進(jìn)程的ID參數(shù)；
(2.2) 根據(jù)所述進(jìn)程的ID參數(shù)，訪問其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，得到進(jìn)程名A;
(2.3) 從數(shù)據(jù)庫中讀出包含進(jìn)程名A的應(yīng)用語義的XML文件；
(2.4) 將讀出的XML文件解析成DOM樹，將進(jìn)程名A的應(yīng)用語義包含的所有文件名對(duì)應(yīng)的元數(shù)據(jù)添加到該DOM樹中，并且將該DOM樹駐留 在內(nèi)存中，得到與A關(guān)聯(lián)的裁剪的名字空間，結(jié)束；
(3)所述裁剪名字空間的訪問步驟，進(jìn)行下述過程
(3.1) 應(yīng)用程序的進(jìn)程A訪問文件時(shí)，向文件系統(tǒng)發(fā)送訪問請(qǐng)求， 進(jìn)行下一步；
(3.2) 文件系統(tǒng)從請(qǐng)求包中得到進(jìn)程A的ID參數(shù)，再將訪問請(qǐng)求 重定向到與cA關(guān)聯(lián)的裁剪的名字空間，進(jìn)行下一步；
(3. 3)重定向操作在內(nèi)存中檢查與進(jìn)程A的ID參數(shù)對(duì)應(yīng)的DOM樹 是否存在，存在則轉(zhuǎn)過程(3.5)，不存在則進(jìn)行下一步；
(3.4) 調(diào)用名字空間裁剪步驟，得到與進(jìn)程A關(guān)聯(lián)的裁剪的名字空 間，轉(zhuǎn)過程.(3.2);
(3.5) 在與進(jìn)程A關(guān)聯(lián)的裁剪的名字空間中完成文件的訪問請(qǐng)求， 繼續(xù)進(jìn)行應(yīng)用程序；
(3.6) 應(yīng)用程序完成退出時(shí)，在內(nèi)存中清除與其所包括的所有進(jìn)程 相關(guān)的裁剪的名字空間，結(jié)束。
本發(fā)明通過提取應(yīng)用程序的進(jìn)程和其所訪問文件之間的關(guān)聯(lián)信息 (即文件的應(yīng)用語義)，將各應(yīng)用語義用XML文件保存到數(shù)據(jù)庫中，避免 因?yàn)橄到y(tǒng)重啟而造成的重復(fù)提取；并且利用這些文件的應(yīng)用語義裁剪與 應(yīng)用程序的進(jìn)程關(guān)聯(lián)的名字空間，充分考慮和利用了系統(tǒng)和應(yīng)用程序的 進(jìn)程的名字空間的巨大差異，縮短應(yīng)用程序的進(jìn)程訪問元數(shù)據(jù)的時(shí)間， 提高元數(shù)據(jù)的訪問效率性能，適用于當(dāng)前名字空間變得越來越復(fù)雜的文 件系統(tǒng)。


圖2為本發(fā)明的應(yīng)用語義提取步驟流程示意圖； 圖3為本發(fā)明的名字空間裁剪步驟流程示意圖； 圖4為本發(fā)明的裁剪名字空間的訪問步驟流程示意具體實(shí)施例方式
假設(shè)一個(gè)應(yīng)用程序由2個(gè)進(jìn)程組成，進(jìn)程名分別為PA、 PB;共訪問 5個(gè)文件，分別為Filel、 File2、 File3、 File4、 File5。 圖2為應(yīng)用語義提取步驟示意(1) 啟動(dòng)這個(gè)應(yīng)用程序，當(dāng)有文件被訪問時(shí)，順序進(jìn)行；
(2) 在被訪問文件的記錄元數(shù)據(jù)中添加訪問進(jìn)程的名稱；
(3) 所有應(yīng)用程序結(jié)束，根據(jù)所有被訪問文件的記錄元數(shù)據(jù)，提取 應(yīng)用語義，應(yīng)用語義為PA:Filel:File2:File3， PB:File4:File5;
(4) 將所提取到的各應(yīng)用程序的進(jìn)程的應(yīng)用語義，寫成XML文件， 保存到數(shù)據(jù)庫中；
(5) 結(jié)束。
圖3為名字空間裁剪步驟流程(1) 當(dāng)該步驟被調(diào)用時(shí)，獲取應(yīng)用程序進(jìn)程的ID參數(shù)；
(2) 根據(jù)所述進(jìn)程的ID參數(shù)，訪問其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，得到進(jìn)程名PA;
(3) 從數(shù)據(jù)庫中讀出包含進(jìn)程名PA的應(yīng)用語義的XML文件；
(4) 將讀出的XML文件解析成DOM樹，將進(jìn)程名PA的應(yīng)用語義包含 的Filel、 File2、 File3對(duì)應(yīng)的元數(shù)據(jù)添加到該D0M樹中，并且將該D0M 樹駐留在內(nèi)存中，得到與PA關(guān)聯(lián)的裁剪的名字空間；
(5)結(jié)束。
圖4為裁剪名字空間的訪問過程流程(1)應(yīng)用程序的進(jìn)程PA訪問文件Filel時(shí)，向文件系統(tǒng)發(fā)送訪問 請(qǐng)求，進(jìn)行下一步；(2) 文件系統(tǒng)從請(qǐng)求包中得到進(jìn)程PA的ID參數(shù)，再將訪問請(qǐng)求重 定向到與進(jìn)程PA關(guān)聯(lián)的裁剪的名字空間，進(jìn)行下一步；
(3) 重定向操作在內(nèi)存中檢査與進(jìn)程PA的ID參數(shù)對(duì)應(yīng)的DOM樹是 否存在，存在則轉(zhuǎn)過程(5)，不存在則進(jìn)行下一步；
(4) 調(diào)用名字空間裁剪步驟，得到與進(jìn)程PA關(guān)聯(lián)的裁剪的名字空 間，轉(zhuǎn)過程(2);
(5) 在與進(jìn)程PA關(guān)聯(lián)的裁剪的名字空間中完成文件Filel的訪問 請(qǐng)求，繼續(xù)進(jìn)行應(yīng)用程序；
(6) 應(yīng)用程序完成退出時(shí)，在內(nèi)存中清除與其所包括的進(jìn)程PA相 關(guān)的裁剪的名字空間；
(7)結(jié)束。
權(quán)利要求
1. 一種面向應(yīng)用的文件系統(tǒng)名字空間管理方法，包括下列步驟(1)應(yīng)用語義提取步驟預(yù)先運(yùn)行各個(gè)應(yīng)用程序，跟蹤各應(yīng)用程序的進(jìn)程對(duì)文件的訪問，并在文件中增加一項(xiàng)記錄元數(shù)據(jù)用來保存訪問過該文件的應(yīng)用程序的進(jìn)程名；然后根據(jù)所有的記錄元數(shù)據(jù)，提取應(yīng)用語義，每條應(yīng)用語義描述一個(gè)進(jìn)程和所訪問文件之間的關(guān)系，并將各應(yīng)用語義以XML文件的形式保存到數(shù)據(jù)庫中，等待調(diào)用；(2)名字空間裁剪步驟該步驟被調(diào)用時(shí)，根據(jù)應(yīng)用程序的進(jìn)程名從數(shù)據(jù)庫中取出其對(duì)應(yīng)的應(yīng)用語義，根據(jù)應(yīng)用語義裁剪出與該進(jìn)程關(guān)聯(lián)的名字空間，將其以DOM樹的形式駐留在內(nèi)存中，然后返回；(3)裁剪名字空間的訪問步驟實(shí)際運(yùn)行應(yīng)用程序，在應(yīng)用程序的進(jìn)程訪問文件時(shí)，文件系統(tǒng)將接收到的訪問請(qǐng)求重定向到與該進(jìn)程關(guān)聯(lián)的裁剪的名字空間，重定向成功，則完成訪問請(qǐng)求；否則調(diào)用名字空間裁剪步驟，再向文件系統(tǒng)發(fā)出訪問請(qǐng)求。
2. 如權(quán)利要求l所述的面向應(yīng)用的文件系統(tǒng)名字空間管理方法，其 特征在于(1)所述應(yīng)用語義提取步驟，順序進(jìn)行下述過程(1.1) 啟動(dòng)各應(yīng)用程序，當(dāng)有文件被訪問時(shí)，順序進(jìn)行；(1.2) 在被訪問文件F的記錄元數(shù)據(jù)中添加訪問進(jìn)程的名稱，記錄 元數(shù)據(jù)的格式為A:B:C:…，其中F為被訪問的文件名，A、 B、 C分別為 訪問此文件的應(yīng)用程序的進(jìn)程名；(1.3) 所有應(yīng)用程序結(jié)束，根據(jù)所有被訪問文件的記錄元數(shù)據(jù)，提 取應(yīng)用語義，其格式為A二F1:F2:F3:…，其中A為進(jìn)程名，F(xiàn)l， F2, F3為 被訪問的文件名；(1. 4)將所提取到的各應(yīng)用程序的進(jìn)程的應(yīng)用語義，寫成XML文件， 保存到數(shù)據(jù)庫中，結(jié)束；(2) 所述名字空間裁剪步驟，順序進(jìn)行下述過程(2.1) 當(dāng)該步驟被調(diào)用時(shí)，獲取應(yīng)用程序進(jìn)程的ID參數(shù)；(2.2) 根據(jù)所述進(jìn)程的ID參數(shù)，訪問其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，得到進(jìn)程名A;(2.3) 從數(shù)據(jù)庫中讀出包含進(jìn)程名A的應(yīng)用語義的XML文件；(2.4) 將讀出的XML文件解析成DOM樹，將進(jìn)程名A的應(yīng)用語義包 含的所有文件名對(duì)應(yīng)的元數(shù)據(jù)添加到該DOM樹中，并且將該DOM樹駐留 在內(nèi)存中，得到與A關(guān)聯(lián)的裁剪的名字空間，結(jié)束；(3) 所述裁剪名字空間的訪問步驟，進(jìn)行下述過程(3.1)應(yīng)用程序的進(jìn)程A訪問文件時(shí)，向文件系統(tǒng)發(fā)送訪問請(qǐng)求， 進(jìn)行下一步；(3. 2)文件系統(tǒng)從請(qǐng)求包中得到進(jìn)程A的ID參數(shù)，再將訪問請(qǐng)求 重定向到與進(jìn)程A關(guān)聯(lián)的裁剪的名字空間，進(jìn)行下一步；(3. 3)重定向操作在內(nèi)存中檢查與進(jìn)程A的ID參數(shù)對(duì)應(yīng)的DOM樹 是否存在，存在則轉(zhuǎn)過程(3.5)，不存在則進(jìn)行下一步；(3.4) 調(diào)用名字空間裁剪步驟，得到與進(jìn)程A關(guān)聯(lián)的裁剪的名字空 間，轉(zhuǎn)過程(3.2);(3.5) 在與進(jìn)程A關(guān)聯(lián)的裁剪的名字空間中完成文件的訪問請(qǐng)求， 繼續(xù)進(jìn)行應(yīng)用程序；(3.6) 應(yīng)用程序完成退出時(shí)，在內(nèi)存中清除與其所包括的所有進(jìn)程 相關(guān)的裁剪的名字空間，結(jié)束。
全文摘要
一種面向應(yīng)用的文件系統(tǒng)名字空間管理方法，屬于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，解決現(xiàn)有文件系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)擴(kuò)展的內(nèi)容未包含文件的應(yīng)用語義的問題，以縮短元數(shù)據(jù)訪問時(shí)間并提高應(yīng)用訪問的效率。本發(fā)明包括應(yīng)用語義提取、名字空間裁剪、裁剪名字空間訪問三個(gè)步驟。本發(fā)明通過提取應(yīng)用程序的進(jìn)程與其訪問的文件之間的應(yīng)用語義，裁剪出每個(gè)應(yīng)用程序的進(jìn)程面對(duì)的文件系統(tǒng)名字空間，使得應(yīng)用程序縮短元數(shù)據(jù)訪問時(shí)間并提高訪問的效率，適用于名字空間越來越復(fù)雜的文件系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G06F17/30GK101419626SQ200810236600
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者丹 馮, 展 施, 朱春霖, 勇 李, 李志超, 恒 趙, 鄧聰林 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)