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龙图腾网获悉华东师范大学申请的专利一种基于文件页交换的客户端本地持久化缓存优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115630037B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211135679.6，技术领域涉及：G06F16/182；该发明授权一种基于文件页交换的客户端本地持久化缓存优化方法是由石亮;徐宇泽设计研发完成，并于2022-09-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于文件页交换的客户端本地持久化缓存优化方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于文件页交换的客户端本地持久化缓存优化方法，主要针对消费级场景网络不稳定，设备硬件条件有限的特点，为分布式文件系统的客户端做跨设备访问的性能优化，包括：细化本地持久化缓存粒度、优化本地持久化缓存管理以及精简本地持久化缓存调用栈。基本思路是将客户端通过网络请求得到的文件页异步交换至外存的交换分区，当这些文件页需要被再次访问时，再从交换分区中换入内存，从而减少网络请求，降低访问延迟。同时，以文件页为最小缓存粒度、辅以缓存管理算法，能够节省设备存储空间，提高缓存命中率。利用交换分区的思想，直接使用具体文件系统的读写来进行缓存的换入换出，可减少层级间开销，提升系统性能。

本发明授权一种基于文件页交换的客户端本地持久化缓存优化方法在权利要求书中公布了：1.一种基于文件页交换的客户端本地持久化缓存优化方法，是对消费级场景下分布式文件系统的优化，其特征在于，包括以下步骤： 1）消费级场景下分布式文件系统的客户端侧应用程序进行系统调用open以打开远程文件； 2）客户端的操作系统内核收到打开远程文件的系统调用请求后，向服务器发送网络请求，服务器根据请求发回响应； 3）当客户端收到来自服务器的响应后，根据响应中包括的文件索引节点inode信息来判断本地内存中是否有该文件的陈腐版本；若有，则清除该陈腐版本，进入步骤4）；若没有，则直接进入步骤4）； 4）客户端开始进行客户端本地持久化缓存优化管理第一部分流程，判断设立于本地外存的交换分区中是否有所请求文件的持久化缓存；若有，则将该文件对应的LRU链表项提至链表前部，表示缓存命中；若没有，则新建LRU链表项，于LRU链表前部插入；判断完成后，进入步骤5）； 5）客户端的操作系统内核向上层应用返回系统调用open完成的信息，结束远程文件的打开流程；此时客户端应用程序发送系统调用read以读取远程文件内容； 6）客户端的操作系统内核收到读取远程文件的系统调用请求后，首先在内存的页高速缓存page-cache中查找需要的文件页；若有，则进入步骤10），完成后结束流程；若没有，则进入步骤7）； 7）客户端的操作系统内核开始通过虚拟文件系统提供的readpage接口进行文件页的读取，此时开始判断本地外存的交换分区中是否存在所请求的文件页的持久化缓存；若有，则将该页通过文件系统的读接口kernel_read换入内存，并进入步骤10），完成后结束流程；若没有，则进入步骤8）； 8）客户端向服务器发送文件页读取的网络请求，服务器根据请求发回包含文件页数据的响应； 9）客户端在收到响应后，将响应中的文件页数据置入内存以供上层应用程序的读取，之后进入步骤10），并同时执行步骤11）； 10）客户端的操作系统内核向上层应用返回系统调用read完成的信息； 11）客户端开始进行文件数据的持久化缓存；客户端将请求得到的文件页通过文件系统的写接口kernel_write写入本地外存的交换分区，并进行页面持久化缓存记录，以该页面的索引index作为下标，查找对应文件的LRU链表项中位图的对应位置，将该位的值置为1，表示该页面已被持久化缓存； 12）客户端开始进行客户端本地持久化缓存优化管理第二部分流程，更新本地外存交换分区的持久化缓存数据量信息；所请求的文件页完成持久化缓存后，本地外存交换分区的持久化缓存数据量加上一个PAGESIZE，即文件页的大小，为4KB，并检查更新后的持久化缓存数据量的值是否超过预先设定的阈值，如果超过，则从LRU链表的尾部开始，逐个剔除LRU链表项对应的文件被持久化缓存的文件页。

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