閃存的存儲(chǔ)管理及索引方法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-13 21:45
閃存是一種非易失的存儲(chǔ)設(shè)備,內(nèi)部沒(méi)有機(jī)械讀寫裝置,因此具有抗震性強(qiáng)、功耗低、噪音小、體積小、隨機(jī)讀取速度快等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái),隨著電子技術(shù)的飛躍發(fā)展,閃存的容量得到了極大的提升,閃存已成為存儲(chǔ)系統(tǒng)中的首選存儲(chǔ)介質(zhì),被廣泛應(yīng)用到各種嵌入式系統(tǒng)、移動(dòng)設(shè)備以及企業(yè)級(jí)的計(jì)算環(huán)境中。閃存具有很多與磁盤不同的特性,如:閃存以頁(yè)為最小的讀寫(或編程)單位、以塊為最小的擦除單位、不對(duì)稱的讀寫操作(寫操作的時(shí)間遠(yuǎn)大于讀操作)、重寫前需要擦除(閃存在重寫同一存儲(chǔ)位置的數(shù)據(jù)之前需要執(zhí)行擦除操作)、每個(gè)閃存塊具有有限的擦除次數(shù)等。這些特性使得傳統(tǒng)的基于磁盤設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)管理方法直接應(yīng)用到閃存系統(tǒng)時(shí)的性能很差,不能充分發(fā)揮閃存本身的優(yōu)良特性。因此,從閃存自身的特性出發(fā),研究閃存存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理及索引技術(shù)等問(wèn)題具有重要理論意義和實(shí)際應(yīng)用前景。論文主要圍繞閃存存儲(chǔ)系統(tǒng)中的存儲(chǔ)管理、I/O請(qǐng)求調(diào)度和索引管理等問(wèn)題進(jìn)行研究。閃存的存儲(chǔ)管理是其他應(yīng)用程序的基礎(chǔ),對(duì)閃存系統(tǒng)的整體性能具有決定性的作用。首先,針對(duì)MLC閃存所出現(xiàn)的編程限制以及可靠性問(wèn)題,綜合考慮NOR閃存和NAND閃存的差別,提出一種自適應(yīng)的管理粒度可變的閃存存儲(chǔ)...
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 閃存系統(tǒng)
1.2 本文主要工作
1.3 文章的組織
2 閃速存儲(chǔ)器
2.1 閃存芯片特性
2.2 閃存的分類
2.3 NAND型閃存
2.4 小結(jié)
3 基于MLC閃存的自適應(yīng)存儲(chǔ)系統(tǒng)
3.1 相關(guān)工作
3.2 自適應(yīng)的MLC閃存存儲(chǔ)系統(tǒng)(FMSS)
3.3 實(shí)驗(yàn)評(píng)估
3.4 小結(jié)
4 閃存存儲(chǔ)系統(tǒng)的I/O調(diào)度
4.1 相關(guān)工作
4.2 I/O請(qǐng)求
4.3 MBF調(diào)度
4.4 實(shí)驗(yàn)及性能評(píng)估
4.5 小結(jié)
5 閃存索引結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
5.1 相關(guān)工作
5.2 LD_B~+樹索引結(jié)構(gòu)
5.3 LD_B~+樹操作
5.4 性能分析
5.5 小結(jié)
6 基于閃存的多維索引結(jié)構(gòu)
6.1 相關(guān)工作
6.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及符號(hào)
6.3 基于閃存F-KDB的實(shí)現(xiàn)
6.4 WA(Workload Adaptive)算法
6.5 性能評(píng)估
6.6 小結(jié)
7 結(jié)束語(yǔ)
7.1 本文的主要工作
7.2 主要貢獻(xiàn)
7.3 下一步工作
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HV-Recovery:一種閃存數(shù)據(jù)庫(kù)的高效恢復(fù)方法[J]. 盧澤萍,孟小峰,周大. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2010(12)
[2]HF-Tree:一種閃存數(shù)據(jù)庫(kù)的高更新性能索引結(jié)構(gòu)[J]. 周大,梁智超,孟小峰. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2010(05)
[3]Flash-Optimized B+-Tree[J]. 安世通,胡海波,李宇,徐建良. Journal of Computer Science & Technology. 2010(03)
[4]高效的閃存空間分配與回收方法[J]. 岳麗華,劉沾沾,金培權(quán),向小巖. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2010(05)
[5]考慮操作時(shí)間局部性的NAND閃存臟塊回收算法[J]. 胡志剛,蔣湘濤,賀建飚. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2008(10)
本文編號(hào):3660820
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 閃存系統(tǒng)
1.2 本文主要工作
1.3 文章的組織
2 閃速存儲(chǔ)器
2.1 閃存芯片特性
2.2 閃存的分類
2.3 NAND型閃存
2.4 小結(jié)
3 基于MLC閃存的自適應(yīng)存儲(chǔ)系統(tǒng)
3.1 相關(guān)工作
3.2 自適應(yīng)的MLC閃存存儲(chǔ)系統(tǒng)(FMSS)
3.3 實(shí)驗(yàn)評(píng)估
3.4 小結(jié)
4 閃存存儲(chǔ)系統(tǒng)的I/O調(diào)度
4.1 相關(guān)工作
4.2 I/O請(qǐng)求
4.3 MBF調(diào)度
4.4 實(shí)驗(yàn)及性能評(píng)估
4.5 小結(jié)
5 閃存索引結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
5.1 相關(guān)工作
5.2 LD_B~+樹索引結(jié)構(gòu)
5.3 LD_B~+樹操作
5.4 性能分析
5.5 小結(jié)
6 基于閃存的多維索引結(jié)構(gòu)
6.1 相關(guān)工作
6.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及符號(hào)
6.3 基于閃存F-KDB的實(shí)現(xiàn)
6.4 WA(Workload Adaptive)算法
6.5 性能評(píng)估
6.6 小結(jié)
7 結(jié)束語(yǔ)
7.1 本文的主要工作
7.2 主要貢獻(xiàn)
7.3 下一步工作
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HV-Recovery:一種閃存數(shù)據(jù)庫(kù)的高效恢復(fù)方法[J]. 盧澤萍,孟小峰,周大. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2010(12)
[2]HF-Tree:一種閃存數(shù)據(jù)庫(kù)的高更新性能索引結(jié)構(gòu)[J]. 周大,梁智超,孟小峰. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2010(05)
[3]Flash-Optimized B+-Tree[J]. 安世通,胡海波,李宇,徐建良. Journal of Computer Science & Technology. 2010(03)
[4]高效的閃存空間分配與回收方法[J]. 岳麗華,劉沾沾,金培權(quán),向小巖. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2010(05)
[5]考慮操作時(shí)間局部性的NAND閃存臟塊回收算法[J]. 胡志剛,蔣湘濤,賀建飚. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2008(10)
本文編號(hào):3660820
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3660820.html
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