瓦记录磁盘驱动器的I/O调度算法研究及其实现

发布时间：2021-02-03 05:04

　　伴随着数字时代各种事物的数字化进程，信息量正以前所未有的速度急剧的增长，对存储系统容量的需求也在同步增加，存储系统逐渐成为信息系统里的一大瓶颈。而传统磁盘是信息的最主要的存储载体之一，但是，受超顺磁等效应的影响，磁盘的面密度也即将达到上限。瓦记录技术的概念比较简单，其基本思想是：利用硬盘驱动器读写通道强大的检纠错能力，在写入数据时，通过重叠相邻磁道的一部分，使得实质上的有效磁道宽度变窄，从而提高盘片的面密度，其面密度可达现有磁盘的10倍以上，但这是以牺牲磁盘的随机写性能为代价的。在现有的技术条件下，只需对硬盘的结构和磁头进行小的改动，这种记录方式就能够实现。用于瓦记录磁盘驱动器的I/O调度算法的研究，目的是要减少在改写重叠区扇区数据时，需要额外补写的扇区的数目。在简要介绍了瓦记录的基本原理的基础上，设计了瓦记录磁盘驱动器的简易模型；分析了目前Linux系统中五种基本的调度算法，并结合瓦记录磁盘的数据组织方式特点后，提出在主机操作系统层次上，I/O调度层中，按照物理扇区号增长的原则设计了I/O请求的排序模块，采用预测等待的机制设计了I/O请求的预测等待模块；在块设备驱动层中，实时监测当前... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 瓦记录基本概念
    1.3 国内外研究概况
    1.4 课题研究意义
    1.5 本文的主要内容
2 LINUX 系统块 I/O 调度层的基本相关理论
    2.1 几种调度算法
    2.2 本章小结
3 瓦记录磁盘 I/O 调度算法设计
    3.1 总体设计
    3.2 瓦记录磁盘驱动器模型
    3.3 I/O 写请求 TRACE 分析设计
    3.4 瓦记录磁盘驱动器 I/O 调度算法设计
    3.5 本章小结
4 瓦记录磁盘 I/O 调度算法仿真系统实现
    4.1 瓦记录磁盘驱动器模型
    4.2 I/O 请求
    4.3 瓦记录磁盘驱动器 I/O 调度算法实现
    4.5 本章小结
5 瓦记录磁盘 I/O 调度算法仿真测试
    5.1 仿真与测试环境
    5.2 不同的写请求相关性的仿真测试
    5.3 不同的等待队列长度的仿真测试
    5.4 不同的等待时间的仿真测试
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]Linux2.6预测I/O调度程序研究[J]. 曹健辉,陈亚骏.  信息安全与通信保密. 2009(02)
[2]图案化磁记录介质[J]. 钟智勇,荆玉兰,唐晓莉,张怀武.  材料导报. 2005(06)

硕士论文
[1]瓦记录磁盘驱动器的数据组织技术研究及其实现[D]. 陈祥.华中科技大学 2011
[2]磁盘I/O Trace收集器设计及实现[D]. 高扬.华中科技大学 2007



本文编号：3015946