组合盘文件粒度的能效缓存替换算法
本文选题:能效 + 组合磁盘 ; 参考:《浙江工业大学》2012年硕士论文
【摘要】:在计算机系统中,,存储子系统的能耗占着相当大的比例。降低存储子系统能耗成为计算机系统节能的一条重要途径。利用组合盘(由固态盘和硬盘构成)进行节能是近年来的一个研究热点。 本文的工作是围绕台式机办公环境下固态盘、硬盘的组合盘来寻找组合盘基于文件粒度的节能缓存机制。主要贡献: 1.提出磁盘能耗代价计算方法; 2.基于能耗代价模型,改造了过去已有联机替换算法FBR以及GDS,提出了改进的基于频率和能量替换算法FEBR,在命中率、能效、性能、硬盘寿命影响等方面全面评价已有一系列缓存算法; 3.利用滑动窗口机制,提出了基于概率统计方法的硬盘启停次数控制机制; 通过对收集的四个真实用例数据进行一系列比较实验,实验结果表明:组合盘节能是可行的,可达70~80%节能效果;联机替换算法FBR、FEBR以及GDS在所有评价的算法中具有总体最优效果,能耗代价模型可以用于指导缓存替换算法,提出的算法FEBR优于FBR和GDS算法;基于滑动窗口的硬盘启停次数控制机制对硬盘寿命的控制起到了良好效果。
[Abstract]:In computer system, the energy consumption of storage subsystem accounts for a large proportion. Reducing energy consumption of storage subsystem has become an important way to save energy in computer system. It is a research focus in recent years to use the composite disk (composed of solid-state disk and hard disk) to save energy. The work of this paper is to search for the energy saving buffer mechanism of the composite disk based on file granularity around the solid state disk and the combination disk of the hard disk in the desktop office environment. Main contribution: 1. The calculation method of disk energy cost is put forward. 2. Based on the energy cost model, the existing online replacement algorithms FBR and GDSare modified, and an improved FEBR algorithm based on frequency and energy is proposed to improve the hit ratio, energy efficiency and performance. A series of cache algorithms have been comprehensively evaluated in terms of hard disk lifetime. By using the sliding window mechanism, the paper puts forward the control mechanism of hard disk start and stop times based on probability and statistics method, and carries out a series of comparative experiments on the four real use case data collected. The experimental results show that the combined disk energy saving is feasible, up to 70% energy saving effect, the online replacement algorithm FBRFEBR and GDS have the overall optimal effect in all the evaluated algorithms, and the energy cost model can be used to guide the buffer replacement algorithm. The proposed algorithm FEBR is superior to the FBR and GDS algorithms, and the sliding window based hard disk startup and stop control mechanism has a good effect on the hard disk life control.
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP333
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本文编号:2035214
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