近年來(lái),非易失性內(nèi)存技術(shù),如相變存儲(chǔ)器(PCM,Phase Change Memory),自旋力矩存儲(chǔ)器(Spin-torque Transfer Memory,STT-RAM)等,獲得飛速發(fā)展,成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界研究的焦點(diǎn)。非易失性內(nèi)存具有接近與DRAM的讀寫(xiě)速度,且它和DRAM一樣都是可字節(jié)尋址的。因此,它是替換傳統(tǒng)數(shù)據(jù)持久化設(shè)備,如磁盤(pán),固態(tài)硬盤(pán)等,來(lái)提供細(xì)粒度的數(shù)據(jù)持久化操作的理想設(shè)備。為了充分利用非易失性內(nèi)存的特性,文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)者們對(duì)傳統(tǒng)磁盤(pán)文件系統(tǒng)做出了許多改進(jìn),例如直接存取技術(shù)(DAX,Direct Access)。DAX使得文件的讀寫(xiě)操作可以繞過(guò)頁(yè)緩存而直接操作非易失性內(nèi)存上的數(shù)據(jù),從而避免了數(shù)據(jù)在DRAM和非易失性內(nèi)存間不必要的拷貝操作,進(jìn)而提高文件系統(tǒng)的讀寫(xiě)性能。但是,DAX方式的存儲(chǔ)映射I/O在使用寫(xiě)時(shí)復(fù)制技術(shù)的來(lái)解決版本間塊共享問(wèn)題的多版本內(nèi)存文件系統(tǒng)中會(huì)有嚴(yán)重的數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了一種新型的存儲(chǔ)映射I/O機(jī)制。該機(jī)制在被存儲(chǔ)映射的頁(yè)發(fā)生缺頁(yè)異常時(shí)記錄頁(yè)的信息,并在生成快照時(shí)對(duì)被存儲(chǔ)映射的頁(yè)進(jìn)行重映射操作以維護(hù)版本間數(shù)據(jù)的一致性。為了驗(yàn)證該機(jī)...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 非易失性內(nèi)存
        1.2.2 基于非易失性內(nèi)存的文件系統(tǒng)
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 相關(guān)技術(shù)分析
    2.1 存儲(chǔ)映射I/O
        2.1.1 存儲(chǔ)映射I/O機(jī)制分析
        2.1.2 傳統(tǒng)文件系統(tǒng)中存儲(chǔ)映射I/O機(jī)制
        2.1.3 DAX方式的存儲(chǔ)映射I/O機(jī)制
    2.2 多版本文件系統(tǒng)
        2.2.1 多版本文件系統(tǒng)簡(jiǎn)介
        2.2.2 HMVFS簡(jiǎn)介
    2.3 本章總結(jié)
第三章 多版本內(nèi)存文件系統(tǒng)中DAX方式的存儲(chǔ)映射I/O機(jī)制設(shè)計(jì)
    3.1 DAX方式的mmap機(jī)制在多版本內(nèi)存文件系統(tǒng)所面臨的問(wèn)題
    3.2 版本間存儲(chǔ)映射I/O一致性的保障方法
        3.2.1 被動(dòng)重映射
        3.2.2 主動(dòng)重映射
        3.2.3 自適應(yīng)重映射
    3.3 versioning-mmap機(jī)制
        3.3.1 塊尋址模塊
        3.3.2 映射信息記錄模塊
        3.3.3 映射創(chuàng)建模塊
        3.3.4 重映射模塊
    3.4 本章總結(jié)
第四章 多版本內(nèi)存文件系統(tǒng)中DAX方式的存儲(chǔ)映射I/O機(jī)制實(shí)現(xiàn)
    4.1 映射信息記錄
    4.2 被存儲(chǔ)映射的數(shù)據(jù)頁(yè)在版本間訪問(wèn)頻率的度量
    4.3 缺頁(yè)異常處理
    4.4 自適應(yīng)重映射的實(shí)現(xiàn)
    4.5 映射刪除
    4.6 本章總結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)評(píng)估
    5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
    5.2 存儲(chǔ)映射I/O的隨機(jī)讀寫(xiě)性能
    5.3 主動(dòng)重映射閾值的影響
    5.4 本章總結(jié)
全文總結(jié)
附錄A 函數(shù)及結(jié)構(gòu)體定義索引
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀學(xué)位期間參與的項(xiàng)目



本文編號(hào)：3947721