專利名稱：對包含虛擬機的宿主機硬盤進行碎片整理的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種硬盤碎片整理方法和系統(tǒng)，更具體地，涉及一種 對包含虛擬機的宿主機系統(tǒng)的物理硬盤進行碎片整理的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，虛擬機技術(shù)已經(jīng)在很多應用領域中得到了廣泛的接受。圖
7示出了一個示例性的虛擬機系統(tǒng)及其宿主機系統(tǒng)的例子。如圖所示， 在宿主機系統(tǒng)中建立了多個虛擬才幾系統(tǒng)201-204。在宿主機系統(tǒng)中， 還包括服務控制臺、宿主機系統(tǒng)和虛擬機系統(tǒng)之間的VMWare虛擬 層。宿主機系統(tǒng)例如是具有Intel架構(gòu)，可以包括CPU、內(nèi)存、硬盤 以及網(wǎng)絡接口卡等等。宿主機系統(tǒng)根據(jù)不同的用途和自身可用的資源 為這些虛擬機系統(tǒng)分別分配資源，例如CPU、硬盤、1/0接口等，由 此使得每個虛擬機可以獨立運行不同的應用程序。在宿主機系統(tǒng)中， 每個單獨的虛擬機中的操作系統(tǒng)和應用都認為自己運行在一臺真實 的、類似于宿主機的獨立計算機。如圖7所示，在虛擬機上可以運行 諸如Microsoft 7>司的Windows 2000的操作系統(tǒng)，虛擬機系統(tǒng)在為 該虛擬機分配的虛擬硬盤上存儲并讀取文件并獨立地執(zhí)行各種運算 任務。上述虛擬機的應用可以帶來各種優(yōu)點，例如，由于在一臺宿主 機系統(tǒng)中可以分配多個虛擬機系統(tǒng)，因此只需要購置宿主機就可以并 行互不干擾的地執(zhí)行各種任務。當任務結(jié)束之后，虛擬機所占用的資 源可以被釋放或者被靈活地裁剪以應用于其他的任務，由此節(jié)約了大 量的硬件投資并大大增強了系統(tǒng)的伸縮性和靈活性。此外，虛擬機系 統(tǒng)還可以為關(guān)鍵的應用保證資源分配。由于上述優(yōu)點，在實際應用中， 使用虛擬機系統(tǒng)可以將軟件和硬件成本降低約40% ，并且能夠降低大約70%的維護成本。
虛擬機系統(tǒng)所使用的虛擬磁盤在宿主機的物理硬盤中 一般表現(xiàn) 為大文件的形式，例如虛擬機系統(tǒng)可以是VMWare^〉司的VMWare 虛擬機系統(tǒng)，在宿主機的物理硬盤中被存儲為例如氣vmdk文件。在 現(xiàn)有技術(shù)中，在宿主機中為虛擬機分配硬盤空間主要包括三種方法
1 )在創(chuàng)建虛擬機時在宿主機上為虛擬機一次性地分配硬盤空間， 例如，創(chuàng)建虛擬機時就為虛擬機的虛擬硬盤分配預定的空間，例如40G 字節(jié)。
2) 逐次地為虛擬機分配硬盤空間，例如，根據(jù)虛擬機的需要， 每次在宿主積J更盤上為虛擬機分配預定的空間，例如，當每次虛擬機 提出申請時為其分配2G字節(jié)的空間。
3) 在宿主機硬盤上為虛擬機動態(tài)地分配所需要的硬盤空間，而 所分配的硬盤空間可以根據(jù)虛擬機的需要不斷地增長。換言之，在虛
擬機需要的時候才從宿主機的物理硬盤上為其分配所需要的空間。
眾所周知，在現(xiàn)有的操作系統(tǒng)中存在定期或不定期對硬盤進行碎 片整理的需要。此處的硬盤碎片是指在存儲時由于各種原因?qū)е挛募?在硬盤中被存儲在不連續(xù)的多個位置處。如果這樣的碎片的數(shù)量過 多，則會導致在訪問該文件時硬盤的磁頭需要頻繁地跳轉(zhuǎn)到不同的物 理位置來訪問該文件。這將導致文件讀取時間延長，硬盤^f吏用壽命縮 短，進而使得系統(tǒng)的性能下降。因此，為了解決上述問題，需要定期 或不定期地進行硬盤碎片整理，盡可能地使每個文件存放在連續(xù)的物 理位置，這樣在讀取這些文件時減少了磁頭尋道的次數(shù)。
以下，將分析在其上運行有虛擬機系統(tǒng)的宿主機系統(tǒng)中進行碎片 整理時的情況。首先，對于宿主機而言，宿主機硬盤上存在用于虛擬 機的大文件(以下稱為大文件A，其對應于虛擬機的虛擬硬盤)和其 他各種文件。在創(chuàng)建虛擬機系統(tǒng)并在宿主機的物理硬盤上為該大文件 A分配空間時對于上述分配方式l)，宿主機硬盤上不一定會有所 需尺寸的連續(xù)空閑空間，因此，該大文件A會在宿主機硬盤上占據(jù)不 連續(xù)的存儲位置；而對于上述分配方式2)和3)，逐次分配和動態(tài)分配本身的性質(zhì)決定了該大文件A在宿主機硬盤上占據(jù)不連續(xù)的存 儲位置的可能性是非常高的。
如上所述，對于宿主機而言，宿主機需要對該大文件A以及宿 主機上的其他文件進行碎片整理。其次，對于虛擬機系統(tǒng)而言，如圖 7所示，由于在虛擬才幾上也運行了諸如Windows2000這樣的操作系統(tǒng)， 因此當虛擬機在其虛擬硬盤上執(zhí)行文件讀寫時，對于虛擬硬盤來說也 存在著文件不連續(xù)的情況。為了提升系統(tǒng)的性能，也需要對虛擬機定 期或不定期地進行碎片整理以緩解這種問題。
圖8a-8c示例性地示出了現(xiàn)有技術(shù)中對于含有虛擬機的宿主機系 統(tǒng)進行硬盤碎片整理的過程。如圖8a所示，在宿主機物理硬盤上， 與虛擬石更盤對應的大文件A包含多個碎片，例如，Al-A3。在虛擬 硬盤上的虛擬機文件C也包含多個碎片，例如，Cl-C4。由于虛擬 硬盤對應于宿主機硬盤上的大文件A，因此虛擬機文件C在虛擬硬盤 上的各個部分C1-C4分別對應于大文件A中的一部分。圖8a示意性 地示出了這樣的關(guān)系。在宿主機硬盤上還包括其他文件，例如，文件 B。該文件B包含多個碎片，例如，B1-B2。在現(xiàn)有技術(shù)中，典型地， 宿主機首先需要對宿主機的物理硬盤上的文件進行碎片整理。如圖8b 所示，在上述碎片整理之后，大文件A以及宿主機上的其他文件(例 如，文件B)都分別被移動到宿主機硬盤上的連續(xù)的物理位置。然而， 使得大文件A存儲在宿主機硬盤上連續(xù)的物理位置并不能保證虛擬 硬盤中的虛擬機文件C同時在虛擬硬盤上也被存儲在連續(xù)位置，如圖 8b所示，在宿主機物理硬盤的碎片整理結(jié)束之后，虛擬硬盤上的文件 C仍然存在碎片。因此，還需要再次對虛擬硬盤進行碎片整理，以實 現(xiàn)虛擬硬盤上的各個文件的連續(xù)存儲。再次整理后，如圖8c所示， 已經(jīng)實現(xiàn)了文件在虛擬硬盤和宿主機的物理硬盤上都存放在連續(xù)的 位置。
如上所述，為了實現(xiàn)文件在虛擬硬盤和宿主機的物理硬盤上都存 放在連續(xù)的位置，現(xiàn)有的技術(shù)方案需要進行兩次硬盤整理，這增加了 系統(tǒng)進行碎片整理的時間并增加了運算成本，并且不利于硬盤的使用壽命。因此期望具有一種能夠使得宿主機硬盤和虛擬硬盤上的文件經(jīng) 過一次碎片整理就能夠?qū)崿F(xiàn)存放在連續(xù)的物理位置的技術(shù)。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，提供了 一種用于對宿主機系統(tǒng)的物理硬盤進行碎片整理的方法，所述宿主機系統(tǒng)中包括虛擬機系統(tǒng)，所述方法包括根 據(jù)所述虛擬才幾系統(tǒng)的虛擬才幾文件分配信息和所述宿主機系統(tǒng)的宿主 機文件分配信息獲得構(gòu)成所述虛擬機系統(tǒng)中的虛擬機文件的各數(shù)據(jù) 塊在所述物理硬盤中的物理位置分布。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種硬盤碎片整理裝置，用于對宿主機系統(tǒng) 的物理硬盤進行碎片整理，所述宿主機系統(tǒng)中包括虛擬機系統(tǒng)，所述 硬盤碎片整理裝置包括物理位置分布獲取單元，用于根據(jù)所述虛擬 機系統(tǒng)的虛擬才幾文件分配信息和所述宿主才幾系統(tǒng)的宿主才幾文件分配理硬盤中的物理位置分布。根據(jù)本發(fā)明所提出的技術(shù)方案，可以實現(xiàn)進行一次碎片整理即可 使得宿主機物理硬盤上的文件以及虛擬硬盤上的文件的連續(xù)存放，這 減少了碎片并且簡化了碎片整理的方法，由此提升了系統(tǒng)的性能。


圖l示出了根據(jù)本發(fā)明的硬盤碎片整理方法的流程圖；圖2a-2b示出了根據(jù)本發(fā)明的對虛擬機石更盤和宿主機物理> 更盤進行碎片整理的過程的示意圖；圖3示出了圖1所示的硬盤碎片整理方法的子步驟；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的硬盤碎片整理裝置的框圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另 一實施例的硬盤碎片整理裝置的框圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的硬盤碎片整理方法的流程9圖7示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的包含虛擬機系統(tǒng)的宿主機系統(tǒng)；以及 圖8a至8c示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的對包含虛擬機系統(tǒng)的宿主機物 理硬盤進行碎片整理的過程。
具體實施方式
在此將描述本發(fā)明的具體實施例，請參考隨附的圖示。于本發(fā)明 所附的圖示中，相同的參考標號表示相同或相似的組成部分。圖l典型地示出了根據(jù)本發(fā)明的硬盤碎片整理方法的流程圖。根 據(jù)本發(fā)明，在步驟10,根據(jù)虛擬機系統(tǒng)的虛擬機文件分配信息和宿主 機系統(tǒng)的宿主機文件分配信息獲得虛擬機文件的各數(shù)據(jù)塊在物理硬 盤中的物理位置分布。其次，在步驟20，根據(jù)所獲得的物理位置分布 對宿主機硬盤進行碎片整理。以下將參考附圖2a、 2b以及附圖3詳細講述本發(fā)明的硬盤碎片 整理方法。附圖2a示出了一個在虛擬機和宿主機的硬盤上都存在碎 片的例子，其中虛擬機的虛擬硬盤在宿主機硬盤中以大文件A的形式 存在，以及在虛擬機的虛擬硬盤上存在虛擬才幾系統(tǒng)中的多個文件。應 當理解，為了簡化說明起見，在圖2a、 2b中僅示例性地示出了虛擬 硬盤上的一個文件(文件C)，然而本發(fā)明的方法可以應用于虛擬硬 盤上的所有文件。如圖3所示，步驟10包括子步驟11、 12和13。在步驟ll處， 根據(jù)虛擬機上的文件分配信息獲取虛擬機文件C在虛擬硬盤中的位 置分布。如圖2a所示，才艮據(jù)虛擬機文件分配信息，例如，虛擬機文 件C在虛擬石更盤中所順序占據(jù)的數(shù)據(jù)塊為3000 -3100， 30010， 19000 -21000。在步驟12處，根據(jù)宿主機硬盤的文件分配信息獲取大文件 A在宿主機硬盤上的物理分布位置，例如，在圖2a中，大文件A順 序地占據(jù)了如下宿主才幾石更盤的數(shù)據(jù)塊20000 - 40000、 78、 80000 -90000、 70010 - 70080。 4艮明顯，在圖2a中，大文件A在宿主機硬盤 上具有不連續(xù)的物理位置分布，并且虛擬機文件C在虛擬硬盤中具有 不連續(xù)的虛擬位置分布。在步驟13處，根據(jù)所獲得的虛擬位置分布硬盤上的實際物理位置分布。以下將詳細說明獲得該實際物理位置分布的過程。首先，虛擬機文件C在虛擬硬盤中占據(jù)了數(shù)據(jù)塊3000 -3100, 也即，虛擬機文件C在與虛擬硬盤對應的大文件A中從第3001塊(從 第0塊開始計算)開始占據(jù)了 101塊。因此，需要計算大文件A在宿 主機硬盤上從第3001塊開始占據(jù)101塊的物理位置分布。如圖所示， 大文件A在宿主機硬盤中的位置分布從數(shù)據(jù)塊20000開始。因此，大 文件A的第3001開始的101塊在宿主機硬盤中的實際物理位置是 23000- 23100塊。隨后，虛擬機文件C在虛擬硬盤上占據(jù)的數(shù)據(jù)塊 30010，也即，需要計算大文件A中的第30011塊在宿主機硬盤上占 據(jù)的物理位置。根據(jù)計算，首先，大文件A順序地從20000 - 40000 占據(jù)了 20001塊，在78塊處占據(jù)了 l塊，在80000- 90000占據(jù)了 10001 塊，上述三部分相加所達到的塊為30003塊，因此，大文件A中的第 30011塊將位于大文件所占據(jù)的數(shù)據(jù)塊70010 - 70080的區(qū)間內(nèi)，即， 數(shù)據(jù)塊70016。換言之，通過上述位置計算，得出虛擬機文件C在虛 擬硬盤中的數(shù)據(jù)塊30010對應于宿主機硬盤上的數(shù)據(jù)塊70016。與上 述計算相類似的，繼續(xù)計算虛擬硬盤上的虛擬機文件C的數(shù)據(jù)塊 19000 — 21000在宿主機硬盤中占據(jù)的位置。首先虛擬硬盤上的數(shù)據(jù)塊 19000對應于大文件A在宿主機^更盤上的39000。虛擬才幾文件C的數(shù) 據(jù)塊19000 -21000總共有2001塊的石更盤空間，因此，在宿主枳^更盤 上需要計算大文件A從39000開始的共2001塊的硬盤位置分布，該 位置分布就對應于虛擬才幾文件C的數(shù)據(jù)塊19000 - 21000。大文件A 從3卯00 - 40000可以提供1001塊的空間，其次，按順序在78塊處 提供l塊的空間，隨后，在80000 -81998塊處提供1999塊， 一共恰 好是2001塊。由此，可以得出虛擬機文件C的數(shù)據(jù)塊19000-21000 在宿主機硬盤中占據(jù)的物理位置分布是數(shù)據(jù)塊39000-40000、 78、以 及80000 - 81998。如上所述，才艮據(jù)虛擬機系統(tǒng)和宿主機系統(tǒng)中的文件 分配信息獲得虛擬機文件C在宿主機硬盤中的物理位置分布。以下， 將根據(jù)該物理位置分布進行碎片整理。典型的，碎片整理步驟20可以用各種公知的技術(shù)或軟件實現(xiàn)， 例如Microsoft公司的Windows 2000操作系統(tǒng)下的硬盤碎片整理程 序。本領域技術(shù)人員可以理解，由于已經(jīng)知道了虛擬機系統(tǒng)中的各個 文件在宿主機硬盤中的具體位置分布，因此根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的硬盤碎 片整理方法即可實現(xiàn)碎片整理?，F(xiàn)有技術(shù)中的硬盤碎片整理包括在整 理之后根據(jù)整理結(jié)果修改硬盤的文件分配信息。如上所述，盡管虛擬機文件在虛擬硬盤上具有虛擬位置分布，然 而，虛擬機文件實際上仍然存儲在宿主機物理硬盤上。因此，當根據(jù) 上述方法獲得了虛擬機文件的各數(shù)據(jù)塊在物理硬盤中的物理位置分 布時，如圖2b所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的硬盤碎片整理方法就可以通過 一次碎片整理而使得虛擬機文件和宿主機上的文件達到連續(xù)或大體 上連續(xù)存儲的目的，從而盡可能地減小讀取文件時磁頭跳轉(zhuǎn)的次數(shù)。 換言之，使用本發(fā)明的方法可以在一次碎片整理中同時完成對宿主機 硬盤和虛擬機硬盤的碎片整理，并同時減少宿主機硬盤和虛擬機硬盤 上的文件碎片的數(shù)量，從而避免了進行兩次碎片整理。在完成上述碎片整理之后，根據(jù)本發(fā)明的碎片整理方法還可以包 括步驟30。在步驟30中，根據(jù)碎片整理的結(jié)果更新虛擬機中的文件 分配信息。舉例來說，根據(jù)碎片整理的結(jié)果計算碎片整理后的虛擬機 文件C在虛擬硬盤中的新位置分布，并利用該新位置分布更新虛擬機 文件分配信息。如圖2b所示的例子，假設在執(zhí)行碎片整理之后，與 虛擬石更盤對應的大文件A被移動到宿主機硬盤中的數(shù)據(jù)塊10000 -470073處，而虛擬才幾文件C ,皮移動到宿主枳^更盤中的數(shù)據(jù)塊30000 -32102處，則記錄上述位置分布并計算碎片整理后的虛擬機文件C 在虛擬硬盤中的新位置分布。根據(jù)上述位置分布可知，虛擬機文件C 位于大文件A的第20001塊至第22103塊，由此，在虛擬石更盤中，從 第0塊開始，虛擬機文件C應當位于虛擬硬盤的數(shù)據(jù)塊20000 - 22102 處。使用虛擬機文件C的上述新虛擬位置分布對虛擬硬盤的文件分配 信息進行更新。圖4典型地示出了根據(jù)本發(fā)明的硬盤碎片整理裝置100的框圖。其中根據(jù)本發(fā)明的硬盤碎片整理裝置ioo包括物理位置分布獲取單 元110，該物理位置分布獲取單元110包括第一獲取單元112和第二 獲取單元114;碎片整理單元120;以及文件分配信息修改單元130， 其包括虛擬地址更新單元132。以下將參考附圖詳細描述各個部件。物理位置分布獲取單元110中的第一獲取單元112根據(jù)虛擬機文 件分配信息獲取虛擬才幾文件C在虛擬硬盤中的虛擬位置分布。物理位 置分布獲取單元110的第二獲取單元114根據(jù)所述虛擬位置分布和宿 主機文件分配信息獲得虛擬機文件的數(shù)據(jù)塊在物理硬盤中的物理位 置分布。當獲得虛擬機文件數(shù)據(jù)塊的物理位置分布之后，物理位置分 布獲取單元110將其傳送到碎片整理單元120。碎片整理單元120根據(jù)上述物理位置分布進行碎片整理。本領域 技術(shù)人員可以理解，由于碎片整理單元120已經(jīng)知道了虛擬機系統(tǒng)中 的各文件在宿主機硬盤中的位置分布，因此根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的硬盤碎 片整理方法即可實現(xiàn)碎片整理。在完成上述碎片整理之后，文件分配信息修改單元130根據(jù)碎片 整理的結(jié)果修改虛擬機的文件分配信息。舉例來說，虛擬地址更新單 元132根據(jù)碎片整理的結(jié)果計算碎片整理后的虛擬機文件C在虛擬硬 盤中的新位置分布，文件分配信息修改單元130利用該新位置分布修 改虛擬4幾文件分配信息。在一種可選實施方式中，可以在不啟動的虛擬4幾的情況下實現(xiàn)對 虛擬硬盤和宿主機物理硬盤的碎片整理。在該實施例中，物理位置分 布獲取單元110需要在不啟動虛擬機的情況下獲知虛擬硬盤的文件分 配信息。本領域技術(shù)人員可以理解，虛擬機規(guī)定了與其對應的大文件 的格式，例如，在大文件的預定位置存放虛擬機系統(tǒng)的頭部信息、虛 擬硬盤的文件分配信息等等。因此，當根據(jù)虛擬機大文件的后綴名判 斷出虛擬才幾的類型時(例如，VMWare可以具有.vmdk的后綴名)， 就可以根據(jù)虛擬機的類型知道大文件中存儲虛擬硬盤的文件分配信 息的預定位置，再結(jié)合大文件在宿主機物理硬盤中的物理位置分布就可以獲知該虛擬硬盤的文件分配信息在物理硬盤中的位置分布。由 此，可以在虛擬機不運行的情況下獲得宿主機硬盤和虛擬硬盤的文件 分配信息，并根據(jù)所述文件分配信息根據(jù)本發(fā)明進行碎片整理。
在一種可選實施方式中，可以根據(jù)虛擬硬盤當前的大小在碎片整 理時預先為虛擬硬盤分配連續(xù)的存儲位置。例如，當為虛擬硬盤分配
了 40G硬盤空間時，在碎片整理時可以預先為虛擬硬盤保留40G的 連續(xù)存儲空間，由此保證大文件A在物理硬盤上連續(xù)。
在一種可選實施方式中，優(yōu)先考慮對大文件A的碎片整理。更 具體的，優(yōu)先保證大文件A在宿主機硬盤上具有連續(xù)的物理位置分布 并且保證各虛擬機文件在虛擬硬盤上具有連續(xù)的虛擬位置分布。可選 的，可以僅對大文件A和虛擬硬盤上的虛擬文件進行碎片整理。
在一種可選實施方式中，虛擬機文件分配信息存儲于虛擬機文件 分配表中，宿主機文件分配信息存儲于宿主機文件分配表中?？梢宰x 取上述文件分配表獲得所述文件分配信息。
在一種可選實施方式中，在進行硬盤碎片整理時，將虛擬機文件 分配表作為一個虛擬機文件進行碎片整理。
應當理解，此處的術(shù)語"碎片整理，，應當被廣義地理解。其可以指 對整個硬盤進行碎片整理，也可以指僅對硬盤的特定部分(例如其中 一個分區(qū))進行碎片整理。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，碎片整理可以包含各種算 法。
應當理解，本發(fā)明可以應用于各種情形。例如，當虛擬才幾文件在 虛擬硬盤中已經(jīng)具有連續(xù)的虛擬位置分布時，仍然可以使用本發(fā)明的 技術(shù)方案對宿主機硬盤進行碎片整理。反之，當宿主機硬盤上的各個 文件已經(jīng)具有連續(xù)的物理位置分布時，也可以應用本發(fā)明對虛擬硬盤 進行碎片整理。
應當理解，本發(fā)明可以應用于多種文件系統(tǒng)格式，例如但不限于， NTFS、 FAT32、 EXT等。
應當理解，本發(fā)明還可以包括僅為硬盤碎片整理提供整理方案的 方法和裝置。例如，圖5中的硬盤碎片整理裝置500可以包括碎片整理方案設計單元530代替碎片整理單元120和文件分配信息修改單元 130?？梢愿鶕?jù)所獲得的虛擬機文件數(shù)據(jù)塊在所述物理硬盤中的物理 位置分布將關(guān)于如何進行硬盤碎片整理的整理方案提供給第三方整 理裝置(即，根據(jù)所述物理位置分布設計如何移動各個數(shù)據(jù)塊的算法， 并提供給第三方整理裝置)，也可以僅僅將所獲得的物理位置分布提 供給第三方整理裝置。在前者的情況下，第三方整理裝置只需按照所 提供的方案移動各數(shù)據(jù)塊即可完成硬盤碎片整理；而在后者的情況 下，第三方整理裝置將擔負起根據(jù)所獲得物理分布根據(jù)實際情況計算 如何移動數(shù)據(jù)塊并最終完成碎片整理工作，即，硬盤碎片整理裝置500 可以不包括碎片整理方案設計單元530。圖6示出了上述方法的流程 圖?？蛇x的，圖4所示的硬盤碎片整理裝置也可以包括碎片整理方案 設計單元530從而為碎片整理單元120提供碎片整理方案。
硬盤碎片整理裝置可以駐留于宿主機系統(tǒng)中。然而，本領域技術(shù) 人員可以理解，硬盤碎片整理裝置也可以部分地駐留于虛擬機中。例 如，圖4中所示的物理位置分布獲取單元IIO和文件分配信息修改單 元130可以部分地或整體地位于虛擬機系統(tǒng)中；圖5中所示的物理位 置分布獲取單元110可以部分地或整體地位于虛擬才幾系統(tǒng)中。更進一 步的，當物理位置分布獲取單元110的第二獲取單元114駐留于虛擬 機系統(tǒng)中時，該第二獲取單元114通過與宿主機系統(tǒng)通信從而獲得宿 主才幾系統(tǒng)石更盤的文件分配信息。
本領域技術(shù)人員可以理解，此處所描述的裝置可以以軟件、硬件、 以及軟件和硬件的任意組合來實現(xiàn)。本申請并不意圖限制特定的裝置 類型，只要它們能夠?qū)崿F(xiàn)本申請的目的即可。
如上所述，通過應用本發(fā)明的方法和裝置，可以在包含虛擬才幾的 宿主機系統(tǒng)中僅通過一次碎片整理即可實現(xiàn)虛擬機和宿主機上各個 文件的連續(xù)存放，由此節(jié)約了硬盤磁頭尋址的時間和次數(shù)，進而提高 了整個系統(tǒng)的性能并延長了硬盤的使用壽命。
應當理解，上述各實施方式、優(yōu)點、效果是說明性的而并非限制 性的。上述各實施例可以以適當?shù)姆绞较嗷ソM合形成各種實施方式，
15盡管并未在說明書中詳細闡述這些可能的組合，但是它們都應當被視 為在說明書中已經(jīng)被詳細地公開了 。
盡管已經(jīng)參考特定的實施例對本發(fā)明進行了具體地闡述，但本領 域技術(shù)人員應該理解的是，在不背離由以下權(quán)力要求書所闡明的本發(fā) 明的精神和保護范圍的情況下，可以作出各種改變和使用等價物對各 部件進行替換。此外，本領域技術(shù)人員可以意識到，此處詳細說明的 本發(fā)明的各種組件與操作不是排他性的，而僅僅是被提供用于幫助理 解和評估本發(fā)明的創(chuàng)造性原理和優(yōu)點，而并非用于以任何方式限制本
發(fā)明。因此，說明書和附圖都應該被認為是說明性的而非限制性的， 且上述變化和替換都應當被視為被包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于對宿主機系統(tǒng)的物理硬盤進行碎片整理的方法，所述宿主機系統(tǒng)中包括虛擬機系統(tǒng)，所述方法包括i.根據(jù)所述虛擬機系統(tǒng)的虛擬機文件分配信息和所述宿主機系統(tǒng)的宿主機文件分配信息獲得構(gòu)成所述虛擬機系統(tǒng)中的虛擬機文件的各數(shù)據(jù)塊在所述物理硬盤中的物理位置分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括ii. 利用所述各數(shù)據(jù)塊的物理位置分布對宿主機系統(tǒng)的物理硬盤 進行碎片整理；以及iii. 根據(jù)所述碎片整理的結(jié)果修改所述虛擬機文件分配信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，還包括利用所述各數(shù)據(jù)塊的物理位置分布為所述物理硬盤設計硬盤碎 片整理方案。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述步驟iii進一步包括 根據(jù)在所述碎片整理之后所述虛擬機系統(tǒng)的虛擬硬盤在所述物理硬盤上的位置分布和所述虛擬機文件的數(shù)據(jù)塊的新物理位置獲得 所述數(shù)據(jù)塊在所述虛擬硬盤上的新虛擬位置分布；以及根據(jù)所述新虛擬位置分布修改所述虛擬機文件分配信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中在步驟ii中優(yōu)先對虛擬機文件 進行碎片整理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中步驟ii進一步包括在進行碎 片整理時預先在所述宿主機物理硬盤中為所述虛擬硬盤分配預定的 空間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l方法，進一步包括讀取所述虛擬機系統(tǒng)的文件分配表以獲得所述虛擬機文件分配 信息；以及讀取所述宿主機系統(tǒng)的文件分配表以獲得所述宿主機文件分配信息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中進一步包括在所述碎片整理中 將所述虛擬機系統(tǒng)的文件分配表作為一個虛擬機文件進行碎片整理。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中根據(jù)所述虛擬機系統(tǒng)的類型， 從所述虛擬硬盤的預定位置獲取所述虛擬機文件分配信息。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述步驟i進一步包括 根據(jù)所述虛擬機文件分配信息獲得所述虛擬機文件的各數(shù)據(jù)塊在所述虛擬硬盤上的虛擬位置分布；以及根據(jù)所述虛擬位置分布和所述宿主機文件分配信息獲得所述虛 擬機文件的數(shù)據(jù)塊在所述物理硬盤中的物理位置分布。
11. 一種硬盤碎片整理裝置，用于對宿主機系統(tǒng)的物理硬盤進行 碎片整理，所述宿主機系統(tǒng)中包括虛擬機系統(tǒng)，所述硬盤碎片整理裝 置包括物理位置分布獲取單元，用于根據(jù)所述虛擬機系統(tǒng)的虛擬機文件 分配信息和所述宿主機系統(tǒng)的宿主機文件分配信息獲得構(gòu)成所述虛分布。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll的硬盤碎片整理裝置，還包括碎片整理單元，用于利用所述各數(shù)據(jù)塊的物理位置分布對宿主機系統(tǒng)的物理硬盤進行碎片整理；以及文件分配信息修改單元，用于根據(jù)所述碎片整理的結(jié)果修改所述 虛擬一/L文件分配信息。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12的硬盤碎片整理裝置，還包括 碎片整理方案設計單元，用于利用所述各數(shù)據(jù)塊的物理位置分布為所述物理硬盤設計碎片整理方案。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12的硬盤碎片整理裝置，還包括 虛擬地址更新單元，用于根據(jù)在所述碎片整理之后所述虛擬機系統(tǒng)的虛擬硬盤在所述物理硬盤上的位置分布和所述虛擬機文件的數(shù) 據(jù)塊的新物理位置獲得所述數(shù)據(jù)塊在所述虛擬硬盤上的新虛擬位置 分布，其中，所述文件分配信息修改單元根據(jù)所述新虛擬位置分布修改 所述虛擬機文件分配信息。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12的硬盤碎片整理裝置，其中所述碎片整理 單元在進行碎片整理時優(yōu)先對虛擬機文件進行碎片整理。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12的硬盤碎片整理裝置，其中所述碎片整理 單元在進行碎片整理時預先在所述宿主機物理硬盤中為所述虛擬硬 盤分配預定的空間。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11的硬盤碎片整理裝置，其中所述物理位置 分布獲取單元讀取所述虛擬機系統(tǒng)的文件分配表以獲得虛擬機文件 分配信息，并且讀取所述宿主機系統(tǒng)的文件分配表以獲得所述宿主機 文件分配信息。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的硬盤碎片整理裝置，其中所述碎片整理單元在所述碎片整理中將所述虛擬機系統(tǒng)的文件分配表作為 一個虛 擬機文件進行碎片整理。
19.根據(jù)權(quán)利要求11的硬盤碎片整理裝置，其中所述物理位置 置獲取所述虛擬機文件分配信息。
20.根據(jù)權(quán)利要求11的硬盤碎片整理裝置，其中所述物理位置 分布獲取單元進一步包括第一獲取單元，用于根據(jù)所述虛擬機的文件分配信息獲得所述虛 擬機文件的各數(shù)據(jù)塊在所述虛擬硬盤上的虛擬位置分布；以及第二獲取單元，用于根據(jù)所述虛擬位置分布和所述宿主機文件分位置分布,
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對包含虛擬機的宿主機系統(tǒng)的物理硬盤進行碎片整理的方法和系統(tǒng)，所述宿主機系統(tǒng)中包括虛擬機系統(tǒng)，所述方法包括i.根據(jù)所述虛擬機系統(tǒng)的虛擬機文件分配信息和所述宿主機系統(tǒng)的宿主機文件分配信息獲得構(gòu)成所述虛擬機系統(tǒng)中的虛擬機文件的各數(shù)據(jù)塊在所述物理硬盤中的物理位置分布。
文檔編號G06F17/30GK101661486SQ20081021309
公開日2010年3月3日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者哲 向, 晉 周, 王慶波, 田啟明, 高志國 申請人:國際商業(yè)機器公司