面向非易失存储器的文件系统研究

发布时间：2024-03-17 17:18

　　与计算相比,存储一直是计算机系统性能提升的瓶颈。进入大数据时代,性能提升缓慢的磁盘存储系统更是无法满足大数据应用对存储系统快速存取数据的需求。以相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、自旋转移力矩随机存储器(Spin-Transfer Torque Random Access Memory,STT-RAM)和阻变存储器(Resistive Random Access Memory,RRAM)为主要代表的下一代新型非易失存储器(NonVolatile Memory,NVM)具有低延时、低功耗、大容量、字节访问等特性,被认为是磁盘的替代者,可以提升存储系统的访问性能。然而,NVM也存在读写性能不对称、使用寿命有限等缺点。此外,在存储系统中,作为核心系统软件,现有的文件系统主要根据磁盘的特性设计,既没有考虑NVM低延时访问特性对传统磁盘文件系统结构的影响,也不支持NVM字节级细粒度空间管理,更没有针对NVM的特性设计相应的管理策略,因此有必要设计一种针对NVM特性的文件系统,提升系统访问性能,提高空间管理效率并延长NVM存储器的使用寿命。本文探讨了NVM文件系统中存在的...

【文章页数】：129 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 基于非易失内存的文件系统研究背景
    1.2 非易失内存文件系统研究现状
    1.3 本文的主要研究内容和组织结构
2 基于NVM的轻量级持久性内存文件系统
    2.1 传统磁盘文件系统特点分析
    2.2 基于NVM的文件系统相关研究
    2.3 基于NVM的轻量级持久性内存文件系统设计
    2.4 实验评估
    2.5 本章小结
3 基于NVM的文件系统内部碎片管理
    3.1 NVM文件系统内部碎片研究背景
    3.2 文件系统内部碎片分析
    3.3 基于页面共享的碎片数据合并方法
    3.4 实验评估
    3.5 本章小结
4 基于文件感知的相变存储器磨损均衡方法
    4.1 相变存储器磨损均衡方法研究背景
    4.2 NVM磨损均衡技术相关研究
    4.3 文件感知的磨损均衡方法
    4.4 实验评估
    4.5 本章小结
5 全文总结与展望
    5.1 主要成果
    5.2 研究展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表的学术论文目录
附录2 攻读博士学位期间申请的发明专利和其他成果
附录3 攻读博士学位期间参与的科研项目



本文编号：3931369