磨損感知的持久性內(nèi)存文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-02-28 02:41
隨著科技的進(jìn)步,DRAM與外存(HDD/SSD)之間的差異正在逐步擴(kuò)大。新型存儲(chǔ)介質(zhì)非易失性內(nèi)存的出現(xiàn),填補(bǔ)了DRAM與這些傳統(tǒng)持久化存儲(chǔ)設(shè)備間的巨大差異。它既具有DRAM的可字節(jié)尋址,訪問(wèn)速度快的特性,也有外存的容量大,可持久化的特性。非易失性內(nèi)存的這些優(yōu)秀的特性,也給文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來(lái)了許多新的挑戰(zhàn)。首先,傳統(tǒng)文件系統(tǒng)基于HDD和SSD的許多優(yōu)化措施,對(duì)于非易失性內(nèi)存不再適用,甚至?xí)䦷?lái)相反的效果;其次,非易失性內(nèi)存的可直接連接到DDR通道上,使用MOV指令進(jìn)行訪問(wèn),導(dǎo)致文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)更容易因?yàn)橐爸羔樺e(cuò)誤而遭到破壞;最后,非易失性內(nèi)存具有寫入次數(shù)的限制,在設(shè)計(jì)文件系統(tǒng)時(shí),需要考慮磨損均衡的問(wèn)題以延遲其壽命。更糟糕的是,磨損均衡算法通常以塊(如4096字節(jié))為單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì),但非易失性內(nèi)存允許字節(jié)尋址,許多較小數(shù)據(jù)的頻繁寫入會(huì)導(dǎo)致一個(gè)塊內(nèi)的磨損不均衡,從而降低非易失性內(nèi)存的使用壽命。針對(duì)以上問(wèn)題,本論文設(shè)計(jì)了一個(gè)磨損感知的非易失性內(nèi)存文件系統(tǒng)。該文件系統(tǒng)分為三層:訪問(wèn)保護(hù)層、磨損均衡層和文件系統(tǒng)層。訪問(wèn)保護(hù)層基于現(xiàn)代cpu的頁(yè)表機(jī)制,在內(nèi)核態(tài)實(shí)現(xiàn)對(duì)于非易失性內(nèi)存的私有映射,以到達(dá)對(duì)非易失...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
功能測(cè)試一第二個(gè)實(shí)例將測(cè)試文件進(jìn)行壓縮后,拷貝至nvmfs,比較原文件與其拷貝的差異后,在nvmfs上解壓該壓縮文件,然后比較解壓后的文件與原文件的差異,最后
功能測(cè)試二
泊松分布測(cè)試結(jié)果一
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]延長(zhǎng)固態(tài)硬盤使用壽命的算法綜述[J]. 楊松芳. 中國(guó)集成電路. 2018(06)
碩士論文
[1]固態(tài)硬盤控制器磨損均衡算法研究[D]. 高立森.上海交通大學(xué) 2011
本文編號(hào):3055187
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
功能測(cè)試一第二個(gè)實(shí)例將測(cè)試文件進(jìn)行壓縮后,拷貝至nvmfs,比較原文件與其拷貝的差異后,在nvmfs上解壓該壓縮文件,然后比較解壓后的文件與原文件的差異,最后
功能測(cè)試二
泊松分布測(cè)試結(jié)果一
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]延長(zhǎng)固態(tài)硬盤使用壽命的算法綜述[J]. 楊松芳. 中國(guó)集成電路. 2018(06)
碩士論文
[1]固態(tài)硬盤控制器磨損均衡算法研究[D]. 高立森.上海交通大學(xué) 2011
本文編號(hào):3055187
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