發(fā)布時(shí)間：2020-09-15 16:37

　　 閃存是一種純電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備,具有體積小、訪問(wèn)存取速度快、能耗低、抗震性強(qiáng)等特點(diǎn),成為替代或部分替代機(jī)械硬盤的存儲(chǔ)介質(zhì)之一。但是閃存表現(xiàn)出與機(jī)械硬盤完全不一致的物理特性,如讀寫速度不一致及擦除次數(shù)有限等特性,目前針對(duì)機(jī)械硬盤設(shè)計(jì)和優(yōu)化的緩存置換算法無(wú)法直接應(yīng)用于閃存存儲(chǔ)系統(tǒng);同時(shí),閃存具有異地更新的特性,而且進(jìn)行回收無(wú)效頁(yè)操作時(shí)必須觸發(fā)垃圾回收機(jī)制,但是現(xiàn)有的垃圾回收算法仍存在不足�；谝陨蟽蓚�(gè)問(wèn)題本文擬針對(duì)閃存存儲(chǔ)系統(tǒng)的緩存置換及垃圾回收算法進(jìn)行研究,具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)本文提出一種新的面向閃存數(shù)據(jù)庫(kù)的緩沖區(qū)置換算法CF-ARC,該算法引入了一種新的頁(yè)面替換機(jī)制,在原有緩沖區(qū)鏈表中加入一個(gè)新的鏡像區(qū),用于保存剛被驅(qū)逐出緩沖區(qū)的頁(yè)號(hào)信息。同時(shí)將緩存中的頁(yè)面分為干凈頁(yè)和臟頁(yè)兩類,當(dāng)緩沖區(qū)容量滿時(shí)優(yōu)先驅(qū)逐干凈頁(yè),通過(guò)鏡像區(qū)與緩沖區(qū)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制,部分解決了CF-LRU算法中的工作區(qū)范圍不好界定的缺陷;(2)為解決CF-ARC算法優(yōu)先驅(qū)逐熱干凈頁(yè)而帶來(lái)的驅(qū)逐代價(jià)大的問(wèn)題,本文在上述算法基礎(chǔ)上優(yōu)化后提出H-ARC算法。將緩沖區(qū)分細(xì)分成冷區(qū)和熱區(qū),并專門設(shè)定兩個(gè)鏡像區(qū)鏈表用于保存被驅(qū)逐的閃存頁(yè)頁(yè)號(hào)信息及相關(guān)頁(yè)面的參數(shù)值,優(yōu)先將訪問(wèn)頻度低的干凈頁(yè)替換出緩沖區(qū),使得熱頁(yè)能繼續(xù)留在緩沖區(qū)從而提高了頁(yè)面的命中率。當(dāng)緩沖區(qū)滿時(shí),通過(guò)鏡像區(qū)與緩沖區(qū)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制,一定程度上避免了干凈頁(yè)剛進(jìn)入緩沖區(qū)便被驅(qū)逐的問(wèn)題,通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)在多數(shù)情況下該算法具有比其它置換算法更高的性能。(3)現(xiàn)有的閃存轉(zhuǎn)換層垃圾回收算法在觸發(fā)垃圾回收操作時(shí)存在缺陷,當(dāng)面臨相同的函數(shù)值時(shí)難以進(jìn)行最優(yōu)的犧牲塊選擇。本文提出一種新的優(yōu)化策略,用于解決在大容量閃存中容易碰到犧牲塊選擇困境的情形,實(shí)驗(yàn)表明新的策略能獲得較好的回收性能,保證了閃存芯片的使用壽命。
【學(xué)位單位】：福建師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP333
【部分圖文】：

圖１．邋１邋ＡＲＣ鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及初始情形逡逑．：逡逑

兩次及以上。當(dāng)一個(gè)己經(jīng)在ＬＦＵ的頁(yè)面再次訪問(wèn)時(shí)，它將被放置在ＬＦＵ鏈表的開(kāi)始逡逑端（最常用的）。最后，那些真正經(jīng)常訪問(wèn)的頁(yè)面將長(zhǎng)久地保存在緩存中，而不經(jīng)逡逑常訪問(wèn)的頁(yè)面將移到鏈表的后面，并最終被逐出，如圖１．３所示。逡逑ＬＲＵ邐｜￣邋Ｉ￣邋Ｑ邋ｒｊ邋０邋１邐１＂邋�。澹裕瑁邋澹茫幔悖瑁邋义希肌牵瑁铮螅翦澹蹋椋螅簦ǎ牵保儒澹歼姡蹋遥眨ǎ裕保觯郑具姡歼姡蹋疲眨ǎ保玻┻�？邐＜——Ｇｈｏｓｔ邋ＬＦＵ（Ｇ２）——？逡逑ｐｉ逡逑圖１．邋３邋ＡＲＣ鏈表再次讀�。校旌鬆顟B(tài)逡逑假設(shè)ＬＲＵ鏈表容量己滿如圖１．４所示：為了寫入新的頁(yè)面，需要將ＬＲＵ鏈表中逡逑最近最少使用的頁(yè)面淘汰出去，操作發(fā)生時(shí)，鏡像區(qū)執(zhí)行操作。首先將所驅(qū)逐頁(yè)面逡逑的信息放置在Ｇ１區(qū)，因此頁(yè)面不再被緩存直接引用，故將其釋放；其次新的數(shù)據(jù)頁(yè)逡逑進(jìn)入緩沖區(qū)，舊的頁(yè)面再次被放入Ｇ１區(qū)，隨著越來(lái)越多的頁(yè)面被淘汰，ＬＲＵ鏡像區(qū)逡逑的頁(yè)面信息也將逐漸向尾部移動(dòng)叩。在稍后的時(shí)間，當(dāng)ＬＲＵ鏡像區(qū)容量達(dá)到上限時(shí)，逡逑頁(yè)面信息也將被從Ｇ１區(qū)移除。逡逑－１９－逡逑

Ｐ２首先會(huì)被放入到ＬＲＵ鏈表的ＭＲＵ端。逡逑研宄另一不同的頁(yè)Ｐ１，也把它放在緩存鏈表Ｔ１中，顯然，他將被放置在最近逡逑使用鏈表Ｈ的ＭＲＵ位置，同時(shí)將頁(yè)ｐ２向左移動(dòng)一個(gè)位置，結(jié)果如圖１．邋２所示；逡逑ＬＲＵ邐｜￣邐｜邐Ｔｈｅ邋Ｃａｃｈｅ邐ＭＲＵ逡逑＜邋Ｇｈｏｓｔ邋Ｌｉｓｔ邋（Ｇ１）邋Ｎ邋＼４邐ＬＲＵ（Ｔ１）邐＾邐ＬＦＵ（Ｔ２）邐＞邋＜邐＜３ｈｏｓｔ邋ＬＦＵ（Ｇ２）—邋？逡逑Ｐ２邋Ｐ１逡逑圖１．邋２邋ＡＲＣ鏈表讀�。校珊鬆顟B(tài)逡逑當(dāng)我們?cè)俅巫x�。穑鞎r(shí)，依據(jù)ＡＲＣ算法原理，此時(shí)這個(gè)頁(yè)面在緩存中將會(huì)被移到逡逑ＬＦＵ鏈表中，因?yàn)榇藭r(shí)該頁(yè)已被讀取兩次。所有的頁(yè)面進(jìn)入ＬＦＵ鏈表必須訪問(wèn)至少逡逑兩次及以上。當(dāng)一個(gè)己經(jīng)在ＬＦＵ的頁(yè)面再次訪問(wèn)時(shí)，它將被放置在ＬＦＵ鏈表的開(kāi)始逡逑端（最常用的）。最后，那些真正經(jīng)常訪問(wèn)的頁(yè)面將長(zhǎng)久地保存在緩存中，而不經(jīng)逡逑常訪問(wèn)的頁(yè)面將移到鏈表的后面，并最終被逐出，如圖１．３所示。逡逑ＬＲＵ邐｜￣邋Ｉ￣邋Ｑ邋ｒｊ邋０邋１邐１＂邋�。澹裕瑁邋澹茫幔悖瑁邋义希肌牵瑁铮螅翦澹蹋椋螅簦ǎ牵保儒澹歼姡蹋遥眨ǎ裕保觯郑具姡歼姡蹋疲眨ǎ保玻┻�？邐＜——Ｇｈｏｓｔ邋ＬＦＵ（Ｇ２）——？逡逑ｐｉ逡逑圖１．邋３邋ＡＲＣ鏈表再次讀�。校旌鬆顟B(tài)逡逑假設(shè)ＬＲＵ鏈表容量己滿如圖１．４所示：為了寫入新的頁(yè)面，需要將ＬＲＵ鏈表中逡逑最近最少使用的頁(yè)面淘汰出去，操作發(fā)生時(shí)，鏡像區(qū)執(zhí)行操作。首先將所驅(qū)逐頁(yè)面逡逑的信息放置在Ｇ１區(qū)

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王海梅;;對(duì)垃圾回收利用的經(jīng)濟(jì)分析[J];時(shí)代金融;2014年32期

2 ;法國(guó)將立法協(xié)調(diào)電子垃圾回收站[J];中國(guó)資源綜合利用;2005年02期

3 尹志銘;垃圾回收利用新技術(shù)[J];中國(guó)資源綜合利用;2000年01期

4 尹秀英，許文良;日益發(fā)展的垃圾回收業(yè)[J];世界地質(zhì);1996年02期

5 ;生活垃圾回收處理迫在眉睫[J];北京節(jié)能;1997年05期

6 徐晨韻;;電子垃圾回收:大企業(yè)的責(zé)任延伸[J];消費(fèi)者報(bào)道;2014年06期

7 郭郁林;丁麗娜;;垃圾回收處理與再利用的可行性[J];中國(guó)建設(shè)信息;2006年01期

8 ;“蔚藍(lán)一號(hào)”垃圾回收船落戶深圳[J];交通環(huán)保;2004年02期

9 曉明;垃圾回收──90年代新產(chǎn)業(yè)[J];中國(guó)科技產(chǎn)業(yè);1996年01期

10 佟賀豐;楊巖;;基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的中國(guó)城市生活垃圾回收過(guò)程中的就業(yè)問(wèn)題研究[J];情報(bào)工程;2016年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 袁偉東;楊謙;;運(yùn)用生活垃圾回收生物技術(shù)改造西部土壤[A];民革全國(guó)西部大開(kāi)發(fā)研討會(huì)論文集[C];2000年

2 柯建飛;;電子垃圾回收立法動(dòng)向探微[A];水污染防治立法和循環(huán)經(jīng)濟(jì)立法研究——2005年全國(guó)環(huán)境資源法學(xué)研討會(huì)論文集（第二冊(cè)）[C];2005年

3 張姝妍;;關(guān)于電子垃圾回收處理對(duì)策的研究[A];中國(guó)環(huán)境保護(hù)優(yōu)秀論文集（2005）（下冊(cè)）[C];2005年

4 何永杰;莫翠棉;;城市生活垃圾回收利用的意義——以佛山市成功創(chuàng)建全國(guó)文明城市為例[A];第十七屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)——分1 經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展下的生態(tài)保護(hù)與生態(tài)文明建設(shè)研討會(huì)論文集[C];2015年

5 鄭良楷;霍霞;李燕;韓岱;顧成武;陳剛建;劉俊曉;陳松建;;電子垃圾回收拆解區(qū)兒童血鉛鎘水平及ALAD基因多態(tài)性研究[A];2007年中國(guó)解剖學(xué)會(huì)第十屆全國(guó)組織學(xué)與胚胎學(xué)青年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要匯編[C];2007年

6 張錦瑞;牛福生;李鳳久;;城市垃圾回收與資源化的研究及對(duì)策[A];中國(guó)環(huán)境保護(hù)優(yōu)秀論文集（2005）（下冊(cè)）[C];2005年

7 徐國(guó)梅;劉德敏;;淺談循環(huán)經(jīng)濟(jì)與城市生活垃圾回收及資源化對(duì)策[A];中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文集（下卷）[C];2006年

8 肖珂;王璞;張海東;商紅濤;陳衛(wèi)海;任代偉;張慶華;;電子垃圾回收地蚯蚓中得克隆的污染水平及特征[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第2分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

9 蔣春華;;我國(guó)生活垃圾回收再利用環(huán)境押金制度的模式選擇[A];第十二屆中國(guó)軟科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上）[C];2016年

10 魏登萍;謝徐超;李瓊;;面向緩存的固態(tài)盤垃圾回收策略[A];第十九屆計(jì)算機(jī)工程與工藝年會(huì)暨第五屆微處理器技術(shù)論壇論文集[C];2015年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者 嚴(yán)凱;收廢品也能玩O2O[N];經(jīng)濟(jì)觀察報(bào);2015年

2 記者 胡誠(chéng)浩;小區(qū)有了“垃圾回收站”[N];紹興日?qǐng)?bào);2019年

3 重慶商報(bào)-上游財(cái)經(jīng)記者 唐小堞 韋s

本文編號(hào)：2819201