本文選題：相變存儲器 + 文件系統(tǒng)�。� 參考：《華中科技大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：相變存儲器（Phase Change Memory, PCM）作為一種新型的非易失性存儲介質(zhì)，具有高存取速度、非易失性、可按字節(jié)尋址等特性。PCM利用特殊材料在晶態(tài)和非晶態(tài)的電阻差異來記錄信息，具有和DRAM同一數(shù)量級的讀寫速度。傳統(tǒng)文件系統(tǒng)都針對磁盤等特性設(shè)計的，直接應(yīng)用在PCM上還存在很多問題，不僅存在空間浪費(fèi)，還會損失部分PCM的性能。針對PCM特性設(shè)計新的文件系統(tǒng)已經(jīng)成為了當(dāng)前學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。 針對PCM設(shè)計了一種專用文件系統(tǒng)PCMFS，能夠充分利用PCM讀延遲低的特點(diǎn)，并考慮單位存儲成本，提高存儲利用率。PCMFS能夠直接支持虛擬文件系統(tǒng)接口，采用inode等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，簡化了元數(shù)據(jù)的操作，從而減少元數(shù)據(jù)管理開銷；PCMFS將索引節(jié)點(diǎn)表和數(shù)據(jù)區(qū)整合為了一個物理區(qū)域，并且采用了兩邊向中間分配的方式，，這樣就可以適應(yīng)不同應(yīng)用場景對于索引節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)塊的數(shù)量要求；PCMFS還設(shè)計了DIT（被刪除索引節(jié)點(diǎn)表）來處理被刪除的索引節(jié)點(diǎn)，減少數(shù)據(jù)空洞；PCMFS還引入了數(shù)據(jù)遷移的機(jī)制，為了在應(yīng)用場景發(fā)生突變的時候保證空間利用率。最后在上述設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，在linux平臺上實(shí)現(xiàn)PCMFS原型。 經(jīng)過ext2（在ramdisk工具上運(yùn)行）、ramfs、tmpfs和PCMFS的對比測試，PCMFS在空間使用率上要比ext2高12%，平均訪問速度比ext2高23.3%，比ramfs和tmpfs低4.5%。由于ramfs和tmpfs本身就是針對內(nèi)存優(yōu)化的文件系統(tǒng)，因此本設(shè)計方案表現(xiàn)出較好的性能，并且在空間節(jié)省上也具有優(yōu)勢。
[Abstract]:Phase change memory Phase Change Memory, PCM), as a new non-volatile storage medium, has the characteristics of high access speed, non-volatile, and can be addressed by bytes. PCMs record information by using the resistance difference between crystalline and amorphous states of special materials. Has the same reading and writing speed as DRAM. Traditional file systems are designed for disk and other characteristics. There are still many problems in the direct application of PCM, which not only waste space, but also lose part of the performance of PCM. Designing a new file system for PCM features has become a hot research topic in academic circles. A special file system (PCMFSs) is designed for PCM, which can take full advantage of the low read delay of PCM, consider the unit storage cost, improve storage utilization. PCMFS can directly support the virtual file system interface, and adopt the data structure such as inode, etc. It simplifies the operation of metadata, thus reducing the metadata management overhead. PCMFS integrates the index node table and data area into a physical area, and distributes them to the middle of each other. In this way, PCMFS can meet the requirements of different application scenarios for the number of index nodes and data blocks. The PCMFS also designs a DIT (deleted index node table) to deal with the deleted index nodes, and reduces the data void. PCMFS also introduces a mechanism of data migration. In order to ensure the space utilization rate when the application scene changes. Finally, on the basis of the above design scheme, PCMFS prototype is implemented on linux platform. After a comparative test of running tmpfs and PCMFS on the ramdisk tool, the space utilization rate of PCMFS is 12% higher than that of ext2, the average access speed is 23. 3% higher than that of ext2, and 4.5% lower than that of ramfs and tmpfs. Because ramfs and tmpfs are file systems for memory optimization, this design has good performance and advantages in space saving.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP333

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳昊;季振洲;朱素霞;;基于硬件CAS原語的高效多字無鎖同步算法[J];電子學(xué)報;2013年11期

2 孫志卓;李元章;左偉歡;萬軍;何翔;譚毓安;;LSF:一種面向S-RAID 5的能量管理算法[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;2014年02期

3 穆帥;單書暢;鄧仰東;王志華;;基于PCM的GPU存儲系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化[J];計算機(jī)科學(xué);2013年10期

4 王振;王雷;王宇;;基于虛擬磁盤塊存儲的分布式文件系統(tǒng)研究[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年S2期

5 房俊華;王翰虎;陳梅;馬丹;;DB-Tree:一種高性能的閃存數(shù)據(jù)庫索引結(jié)構(gòu)[J];計算機(jī)應(yīng)用與軟件;2013年11期

6 章鐵飛;陳天洲;吳劍鐘;;基于程序訪存模式的低功耗存儲技術(shù)[J];軟件學(xué)報;2014年02期

7 陳莉君;王森;康華;;日志結(jié)構(gòu)云存儲中緩存的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J];西安郵電大學(xué)學(xué)報;2013年05期

8 彭建章;顧乃杰;張旭;張穎楠;魏振偉;;快速時代回收:一種針對無鎖編程的快速垃圾回收算法[J];小型微型計算機(jī)系統(tǒng);2013年12期

9 王強(qiáng);陳嵐;郝曉冉;;一種混合內(nèi)存系統(tǒng)訪存熱點(diǎn)控制方法[J];微電子學(xué)與計算機(jī);2014年01期

10 陳釗;余鋒;陳婷婷;;基于日志結(jié)構(gòu)的閃存均衡回收策略[J];浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2014年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 陳勇;面向嵌入式系統(tǒng)綠色需求的編譯技術(shù)研究[D];武漢大學(xué);2013年

2 李清安;面向非易失性片上存儲的編譯技術(shù)研究[D];武漢大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 劉恒;并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其在動態(tài)內(nèi)存管理中的應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2013年

2 陳席林;分布式持久化緩存系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];重慶大學(xué);2013年

3 何小春;Web信息挖掘服務(wù)平臺及數(shù)據(jù)備份技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

4 牛琪鍇;基于閃存的海量非關(guān)系存儲方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

5 楊麗麗;云存儲網(wǎng)關(guān)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2013年

6 陳起;高性能計算中并行文件系統(tǒng)可擴(kuò)展元數(shù)據(jù)服務(wù)的研究[D];華中科技大學(xué);2013年

7 汪紅敏;基于固態(tài)硬盤的倒排索引動態(tài)更新策略及其優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2013年

8 陳華;面向多媒體存儲的FAT文件系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2013年

本文編號：1948654