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计算机研究与发展 2015年第S2期杂志 文档列表

一种面向大容量光盘库的新型文件系统-

摘要：数字信息长久化保存一直以来都是现代社会面临的一个重要问题,而传统的以磁带和磁盘作为存储介质的存储系统很难满足数据长久稳定保存的需求.人们需要一种专门面向归档的存储系统来减少存储成本和提高数据稳定性.光盘作为一种介质与读取驱动分离的存储介质,易保存,适合用在归档存储中.提出了一种基于光盘的大容量光盘库文件系统,其基本思想是将归档数据存放在较为廉价的光盘上,针对单张光盘容量小的缺陷,将大量的光盘虚拟成整个容量池,文件可以跨越光盘边界存储,光盘的刻录和读取完全实现自动化,并提供给用户通用文件访问接口.通过一系列读写测试,文件系统可以自动化读取和写入数据.

为基于XOR的RAID-6码设计的并行编解码算法-

摘要：RAID-6被广泛应用于存储系统中对数据进行保护.其中基于XOR的RAID-6码具有计算复杂度低的优点,因而受到广泛的关注和应用.但是,这类编码的潜在并行能力还没有被充分地挖掘和发挥.分析了基于XOR的RAID-6码的编解码过程,把校验方程的计算分解为预计算和递归求解2个阶段,其中预计算阶段可以被并行执行.此外,还观察到多种RAID-6码具有z-turn性质——只要失效情况在该RAID-6码的容错能力范围内,就至少有1个校验方程只包含1个不可用的数据块.基于此,设计了一个并行的编解码算法EOPC(equation-oriented parallel coding),用以实现具有z-turn性质的基于XOR的RAID-6码的编解码过程.在RDP码和P-Code上的编解码实验表明,使用EOPC实现的编解码过程与传统串行实现方法相比,在编解码吞吐率上有超过50%的性能提升.

一种MRAM仿真系统的设计实现-

摘要：计算机科学技术日新月异的发展,对存储器的集成度、读写速度、可靠性等方面提出了更高的要求.在这种形势下,一些传统存储器的缺陷逐步暴露出来,需要新一代存储器适应技术的发展和要求.与传统的存储器相比,磁阻式随机访问存储器(magnetic random access memory,MRAM)具有更好的性能,它同时具备静态随机访问存储器(static random access memory,SRAM)的高速读写性能、动态随机访问存储器(dynamic random access memory,DRAM)的高集成度与Flash存储器的非易失性等优点.为了研究MRAM用作主存时的各项性能,进一步探究MRAM作为DRAM主存替代品的可能性,根据MRAM的原理以及特点,设计并实现了一个MRAM仿真系统,由trace发生器、MRAM控制器和MRAM存储体3部分组成.MRAM仿真系统接收来自处理器(CPU)对主存的读写请求,并根据设计的地址映射算法,对请求进行调度,完成对MRAM存储器的读写请求.仿真结果表明,用MRAM做主存能够发挥出MRAM的优势,获得良好的请求响应时间、请求带宽等性能.

基于FPGA的MRAM特性测试系统-

摘要：由于传统的磁盘甚至已广泛应用的Flash固态盘已无法很好地满足当前对存储器在集成度、读写速度、可靠性方面的需求,故须积极寻找新一代存储介质尝试与当前存储器混合使用甚至替代之.而磁阻随机存储器(magnetic random access memory,MRAM)作为一种非易失性存储器,拥有静态随机存储器(satic random access memory,SRAM)的高速读取写入能力,以及动态随机存储器(dynamic random access memory,DRAM)的高集成度,同时比DRAM更低的能耗,并具有无限的读写次数,这些优秀的特性使得MRAM拥有很好的潜力成为下一代主流存储介质.为了对MRAM的读写性能、功耗等有深入的理解,设计并实现了一个MRAM测试平台,完成对MRAM读写性能测试和特性数据采集.该测试平台主要由MRAM控制器设计、MRAM特性数据采集、读写性能测试3个方面组成,由MRAM控制器对MRAM芯片进行读写完成读写性能测试,采集MRAM在读、写、空闲等状态下的特性数据.实验表明,MRAM具有良好的读写性能和低功耗,有条件成为下一代主流存储介质.

可配置及历史信息感知的多级缓存策略-

摘要：传统磁盘存储设备因其固有的机械特性,已不能满足当前的数据密集型应用程序的需求。基于闪存的固态存储设备(solid state drive,SSD)的出现改善了这种情况,并被广泛用作缓存以降低内存与磁盘之间的性能差距。针对由DRAM和SSD构成的多级缓存,提出了一种可配置的历史信息感知的多级缓存替换策略Charm.Charm允许用户配置应用的访问模式、读写模式等多项内容,并且还可以根据应用对文件的历史访问信息来判断访问模式,从而能够适应访问模式的变化.此外,Charm过滤掉那些只访问一次的数据,将多次访问的热数据缓存至SSD,减少对SSD的写入次数,提升SSD寿命.使用MCsim对Charm与现有的多级缓存替换算法进行了对比测试,在实际的工作负载下,Charm优于其它多级缓存算法.