近年來,非易失性內存技術,如相變存儲器(PCM,Phase Change Memory),自旋力矩存儲器(Spin-torque Transfer Memory,STT-RAM)等,獲得飛速發(fā)展,成為學術界和工業(yè)界研究的焦點。非易失性內存具有接近與DRAM的讀寫速度,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)持久化設備,如磁盤,固態(tài)硬盤等,來提供細粒度的數(shù)據(jù)持久化操作的理想設備。為了充分利用非易失性內存的特性,文件系統(tǒng)設計者們對傳統(tǒng)磁盤文件系統(tǒng)做出了許多改進,例如直接存取技術(DAX,Direct Access)。DAX使得文件的讀寫操作可以繞過頁緩存而直接操作非易失性內存上的數(shù)據(jù),從而避免了數(shù)據(jù)在DRAM和非易失性內存間不必要的拷貝操作,進而提高文件系統(tǒng)的讀寫性能。但是,DAX方式的存儲映射I/O在使用寫時復制技術的來解決版本間塊共享問題的多版本內存文件系統(tǒng)中會有嚴重的數(shù)據(jù)一致性問題。針對這一問題,本文設計了一種新型的存儲映射I/O機制。該機制在被存儲映射的頁發(fā)生缺頁異常時記錄頁的信息,并在生成快照時對被存儲映射的頁進行重映射操作以維護版本間數(shù)據(jù)的一致性。為了驗證該機...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 非易失性內存
        1.2.2 基于非易失性內存的文件系統(tǒng)
    1.3 主要研究內容
    1.4 論文組織結構
第二章 相關技術分析
    2.1 存儲映射I/O
        2.1.1 存儲映射I/O機制分析
        2.1.2 傳統(tǒng)文件系統(tǒng)中存儲映射I/O機制
        2.1.3 DAX方式的存儲映射I/O機制
    2.2 多版本文件系統(tǒng)
        2.2.1 多版本文件系統(tǒng)簡介
        2.2.2 HMVFS簡介
    2.3 本章總結
第三章 多版本內存文件系統(tǒng)中DAX方式的存儲映射I/O機制設計
    3.1 DAX方式的mmap機制在多版本內存文件系統(tǒng)所面臨的問題
    3.2 版本間存儲映射I/O一致性的保障方法
        3.2.1 被動重映射
        3.2.2 主動重映射
        3.2.3 自適應重映射
    3.3 versioning-mmap機制
        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
第四章 多版本內存文件系統(tǒng)中DAX方式的存儲映射I/O機制實現(xiàn)
    4.1 映射信息記錄
    4.2 被存儲映射的數(shù)據(jù)頁在版本間訪問頻率的度量
    4.3 缺頁異常處理
    4.4 自適應重映射的實現(xiàn)
    4.5 映射刪除
    4.6 本章總結
第五章 實驗評估
    5.1 實驗環(huán)境
    5.2 存儲映射I/O的隨機讀寫性能
    5.3 主動重映射閾值的影響
    5.4 本章總結
全文總結
附錄A 函數(shù)及結構體定義索引
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
攻讀學位期間參與的項目



本文編號：3947721