【摘要】：由于材料科學(xué)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(qū)動等層次模塊不得不為其進(jìn)行優(yōu)化(如磁盤模型)。雖然近幾年來,材料科學(xué)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(jìn)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(yīng),制約著磁盤面密度的無限提高。 瓦記錄存儲技術(shù)的出現(xiàn),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(zhì),而是通過在原有的磁盤寫頭的一側(cè)加入屏蔽層,從而改變其寫操作的磁化范圍,實現(xiàn)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(qū)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(qū)動器的數(shù)據(jù)組織技術(shù)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(shù)據(jù)組織技術(shù)的研究和實現(xiàn)中,映射模塊針對隨機寫操作進(jìn)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)訪問的回收效率。.在數(shù)據(jù)遷移模塊,提出了分區(qū)間算法,提高了冷熱數(shù)據(jù)分離的效率。 數(shù)據(jù)組織相關(guān)技術(shù)的實現(xiàn)實現(xiàn)是利用過濾型驅(qū)動進(jìn)行,實現(xiàn)了相關(guān)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(xiàn),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(qū)動器的讀寫能力,減少了平均響應(yīng)時間。但是,連續(xù)讀寫性能有所降低。
【圖文】：

現(xiàn)代存儲體系

2圖 1.2 新存儲體系結(jié)構(gòu)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(shè)存儲端的 I/O 瓶頸，理論上來說，若這一級數(shù)據(jù)全被 Cache，存儲系統(tǒng)的性能即與固態(tài)驅(qū)動器的性能相當(dāng)。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(yuǎn)未達(dá)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(jīng)常性 I/O[4]，，如操作系統(tǒng)所需數(shù)
【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】：2011
【分類號】：TP333.35

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本文編號：2650427