【摘要】：由于材料科學以及其自身的特點,使其存儲系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中逐漸成為了瓶頸,操作系統(tǒng)中包括文件系統(tǒng),驅動等層次模塊不得不為其進行優(yōu)化(如磁盤模型)。雖然近幾年來,材料科學取得了較快的發(fā)展,如磁盤的磁記錄密度的提高,伺服控制的進步,使得磁性硬盤的性能取得較高的提升。但是超剩磁等效應,制約著磁盤面密度的無限提高。 瓦記錄存儲技術的出現,使得磁盤容量的大幅提升成為可能,并可能成為磁帶的替代品。其通過不改變原有磁性介質,而是通過在原有的磁盤寫頭的一側加入屏蔽層,從而改變其寫操作的磁化范圍,實現了部分區(qū)域的覆蓋磁化,來提高實際可磁化的密度。但是,瓦記錄存儲驅動器的隨機寫性能十分不理想,也成為了制約其普及的因素。 瓦記錄存儲磁盤驅動器的數據組織技術的研究,主要是完成在其特性下提高系統(tǒng)讀寫性能。在對于數據組織技術的研究和實現中,映射模塊針對隨機寫操作進行優(yōu)化建模,提出了分區(qū)間映射的方法,采用“瓦記錄頁”頁映射和“瓦記錄塊”塊映射的混合映射管理機制。緩存模塊,正對提高隨機寫操作,提出了熱點緩存算法;在垃圾回收模塊,通過動態(tài)最優(yōu)算法,提高了隨機性數據訪問的回收效率。在垃圾回收模塊,通過動態(tài)最優(yōu)算法,提高了隨機性數據訪問的回收效率。.在數據遷移模塊,提出了分區(qū)間算法,提高了冷熱數據分離的效率。 數據組織相關技術的實現實現是利用過濾型驅動進行,實現了相關的模塊和算法。并通過測試表明,利用本文所提出的算法和實現,在提高了5倍的面密度的同時,大幅的提高了瓦記錄存儲磁盤驅動器的讀寫能力,減少了平均響應時間。但是,連續(xù)讀寫性能有所降低。
【圖文】：

現代存儲體系

2圖 1.2 新存儲體系結構這兩種方式旨在提高存儲系統(tǒng)的整體性能，圖中 1.1 的方式是通過增加一級cache 來緩解主機端主存 I/O 和外設存儲端的 I/O 瓶頸，理論上來說，若這一級數據全被 Cache，存儲系統(tǒng)的性能即與固態(tài)驅動器的性能相當。圖 1.2 中的方式 2，是混合存儲的概念，由于固態(tài)存儲使用的閃存 flash 或 PCM，其價格還遠未達到消費量電子的水平。因此，使用較小容量的固態(tài)存儲來存放經常性 I/O[4]，，如操作系統(tǒng)所需數
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TP333.35

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本文編號：2650427