瓦記錄磁盤驅(qū)動器的I/O調(diào)度算法研究及其實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-02-03 05:04
伴隨著數(shù)字時代各種事物的數(shù)字化進程,信息量正以前所未有的速度急劇的增長,對存儲系統(tǒng)容量的需求也在同步增加,存儲系統(tǒng)逐漸成為信息系統(tǒng)里的一大瓶頸。而傳統(tǒng)磁盤是信息的最主要的存儲載體之一,但是,受超順磁等效應(yīng)的影響,磁盤的面密度也即將達到上限。瓦記錄技術(shù)的概念比較簡單,其基本思想是:利用硬盤驅(qū)動器讀寫通道強大的檢糾錯能力,在寫入數(shù)據(jù)時,通過重疊相鄰磁道的一部分,使得實質(zhì)上的有效磁道寬度變窄,從而提高盤片的面密度,其面密度可達現(xiàn)有磁盤的10倍以上,但這是以犧牲磁盤的隨機寫性能為代價的。在現(xiàn)有的技術(shù)條件下,只需對硬盤的結(jié)構(gòu)和磁頭進行小的改動,這種記錄方式就能夠?qū)崿F(xiàn)。用于瓦記錄磁盤驅(qū)動器的I/O調(diào)度算法的研究,目的是要減少在改寫重疊區(qū)扇區(qū)數(shù)據(jù)時,需要額外補寫的扇區(qū)的數(shù)目。在簡要介紹了瓦記錄的基本原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計了瓦記錄磁盤驅(qū)動器的簡易模型;分析了目前Linux系統(tǒng)中五種基本的調(diào)度算法,并結(jié)合瓦記錄磁盤的數(shù)據(jù)組織方式特點后,提出在主機操作系統(tǒng)層次上,I/O調(diào)度層中,按照物理扇區(qū)號增長的原則設(shè)計了I/O請求的排序模塊,采用預(yù)測等待的機制設(shè)計了I/O請求的預(yù)測等待模塊;在塊設(shè)備驅(qū)動層中,實時監(jiān)測當(dāng)前...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 瓦記錄基本概念
1.3 國內(nèi)外研究概況
1.4 課題研究意義
1.5 本文的主要內(nèi)容
2 LINUX 系統(tǒng)塊 I/O 調(diào)度層的基本相關(guān)理論
2.1 幾種調(diào)度算法
2.2 本章小結(jié)
3 瓦記錄磁盤 I/O 調(diào)度算法設(shè)計
3.1 總體設(shè)計
3.2 瓦記錄磁盤驅(qū)動器模型
3.3 I/O 寫請求 TRACE 分析設(shè)計
3.4 瓦記錄磁盤驅(qū)動器 I/O 調(diào)度算法設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
4 瓦記錄磁盤 I/O 調(diào)度算法仿真系統(tǒng)實現(xiàn)
4.1 瓦記錄磁盤驅(qū)動器模型
4.2 I/O 請求
4.3 瓦記錄磁盤驅(qū)動器 I/O 調(diào)度算法實現(xiàn)
4.5 本章小結(jié)
5 瓦記錄磁盤 I/O 調(diào)度算法仿真測試
5.1 仿真與測試環(huán)境
5.2 不同的寫請求相關(guān)性的仿真測試
5.3 不同的等待隊列長度的仿真測試
5.4 不同的等待時間的仿真測試
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Linux2.6預(yù)測I/O調(diào)度程序研究[J]. 曹健輝,陳亞駿. 信息安全與通信保密. 2009(02)
[2]圖案化磁記錄介質(zhì)[J]. 鐘智勇,荊玉蘭,唐曉莉,張懷武. 材料導(dǎo)報. 2005(06)
碩士論文
[1]瓦記錄磁盤驅(qū)動器的數(shù)據(jù)組織技術(shù)研究及其實現(xiàn)[D]. 陳祥.華中科技大學(xué) 2011
[2]磁盤I/O Trace收集器設(shè)計及實現(xiàn)[D]. 高揚.華中科技大學(xué) 2007
本文編號:3015946
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 瓦記錄基本概念
1.3 國內(nèi)外研究概況
1.4 課題研究意義
1.5 本文的主要內(nèi)容
2 LINUX 系統(tǒng)塊 I/O 調(diào)度層的基本相關(guān)理論
2.1 幾種調(diào)度算法
2.2 本章小結(jié)
3 瓦記錄磁盤 I/O 調(diào)度算法設(shè)計
3.1 總體設(shè)計
3.2 瓦記錄磁盤驅(qū)動器模型
3.3 I/O 寫請求 TRACE 分析設(shè)計
3.4 瓦記錄磁盤驅(qū)動器 I/O 調(diào)度算法設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
4 瓦記錄磁盤 I/O 調(diào)度算法仿真系統(tǒng)實現(xiàn)
4.1 瓦記錄磁盤驅(qū)動器模型
4.2 I/O 請求
4.3 瓦記錄磁盤驅(qū)動器 I/O 調(diào)度算法實現(xiàn)
4.5 本章小結(jié)
5 瓦記錄磁盤 I/O 調(diào)度算法仿真測試
5.1 仿真與測試環(huán)境
5.2 不同的寫請求相關(guān)性的仿真測試
5.3 不同的等待隊列長度的仿真測試
5.4 不同的等待時間的仿真測試
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Linux2.6預(yù)測I/O調(diào)度程序研究[J]. 曹健輝,陳亞駿. 信息安全與通信保密. 2009(02)
[2]圖案化磁記錄介質(zhì)[J]. 鐘智勇,荊玉蘭,唐曉莉,張懷武. 材料導(dǎo)報. 2005(06)
碩士論文
[1]瓦記錄磁盤驅(qū)動器的數(shù)據(jù)組織技術(shù)研究及其實現(xiàn)[D]. 陳祥.華中科技大學(xué) 2011
[2]磁盤I/O Trace收集器設(shè)計及實現(xiàn)[D]. 高揚.華中科技大學(xué) 2007
本文編號:3015946
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