本文選題：嵌入式系統(tǒng) + 新型非易失性存儲器��； 參考：《重慶大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：近年來,隨著信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的快速發(fā)展,嵌入式終端已成為云計算、物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點以及大數(shù)據(jù)應(yīng)用的重要元素。同時,其廣闊的應(yīng)用前景也為嵌入式系統(tǒng)的存儲管理與設(shè)計帶來了新的挑戰(zhàn)。當(dāng)前,作為嵌入式系統(tǒng)內(nèi)存的動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM),因其在能耗、擴(kuò)展性、可靠性方面的缺陷,而成為制約嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。因此,迫切需要新的替代技術(shù)來突破這個瓶頸。以相變存儲器為代表的新型非易失性存儲器技術(shù),因其具有非易失性、低能耗、低延遲、高密度和易擴(kuò)展等優(yōu)勢,使突破“存儲墻”和“能耗墻”等重大問題變成可能,而得到國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。然而,由于目前新型非易失性存儲器普遍存在寫入耐久性低、多層單元性能低等缺陷,限制了其在內(nèi)存方面的廣泛應(yīng)用。為此,考慮到嵌入式系統(tǒng)面向特定應(yīng)用且資源受限,本文首先就新型非易失性存儲器的壽命問題,進(jìn)行了基于多倍存儲空間的磨損均衡研究。然后,為解決新型非易失性存儲器中多層單元性能低的問題,對狀態(tài)可變的新型非易失性存儲器磨損均衡進(jìn)行了研究。接下來,針對移動虛擬化環(huán)境中的存儲挑戰(zhàn),開展終端虛擬化環(huán)境中基于非易失性內(nèi)存的管理研究。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)嵌入式程序有著固定的訪問模式,大部分的寫操作通常集中于少數(shù)程序變量,這將加快非易失性內(nèi)存的磨損。對此,借助嵌入式程序的訪問特征,在軟件編譯層設(shè)計基于多倍存儲空間的磨損均衡技術(shù)。該技術(shù)結(jié)合多倍存儲空間技術(shù),并根據(jù)程序變量的寫操作信息,在軟件編譯層為變量分配最佳的空間大小及地址,以實現(xiàn)非易失性存儲器的磨損均衡。(2)新型非易失性存儲器的多層單元具有較高密集性的優(yōu)勢,同時也存在壽命短和性能低的缺陷。對此,借助嵌入式程序的訪問特征和多層單元的特性,在軟件編譯層設(shè)計了基于狀態(tài)可變的新型非易失性存儲器磨損均衡技術(shù)。該技術(shù)動態(tài)地配置新型非易失性存儲器上的單層單元和多層單元,并將延遲低和壽命較長的單層單元分配給頻繁進(jìn)行寫操作的變量,以改善非易失性內(nèi)存的壽命和性能。(3)終端虛擬化具有安全性、隔離性和低成本等優(yōu)勢,但其較高的內(nèi)存需求也給嵌入式系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn)。對此,針對虛擬機(jī)的內(nèi)存需求和新型非易失性存儲器的特性,在移動虛擬化環(huán)境中設(shè)計了一個高效的單層單元和多層單元內(nèi)存頁分配策略。該策略構(gòu)建了單個虛擬機(jī)內(nèi)的內(nèi)存動態(tài)分配模型和跨虛擬機(jī)的內(nèi)存分配模型,以滿足各虛擬機(jī)對內(nèi)存資源的差異化需求。最后,針對上述優(yōu)化技術(shù),本文采用相應(yīng)的模擬器和嵌入式開發(fā)板進(jìn)行實驗,實驗結(jié)果證實了上述技術(shù)能有效地提高嵌入式系統(tǒng)中新型非易失性內(nèi)存的壽命、狀態(tài)可變的新型非易失性內(nèi)存的壽命和性能,并能夠有效改善終端虛擬化平臺的性能和能耗等問題。本文充分利用嵌入式系統(tǒng)面向特定應(yīng)用及其資源受限的特點,開展了基于新型非易失性內(nèi)存的磨損均衡及管理優(yōu)化研究,以應(yīng)對嵌入式存儲系統(tǒng)的挑戰(zhàn),進(jìn)一步促進(jìn)嵌入式設(shè)備在云計算、物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展。
[Abstract]:In recent years , with the rapid development of information , network and intelligence , the embedded terminal has become an important element of cloud computing , Internet of Things node and large data application . ( 3 ) Terminal virtualization has the advantages of security , isolation and low cost , but its higher memory requirements also bring new challenges to the embedded system .

【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP333;TP368.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張鴻斌;范捷;舒繼武;胡慶達(dá);;基于相變存儲器的存儲系統(tǒng)與技術(shù)綜述[J];計算機(jī)研究與發(fā)展;2014年08期

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本文編號：1867352