面向固態(tài)硬盤的閃存控制器研究.pdf

1、由傳統(tǒng)機(jī)械硬盤組成的存儲(chǔ)系統(tǒng)的讀寫速率長(zhǎng)時(shí)間以來都是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能瓶頸。由NAND閃存陣列組成的固態(tài)硬盤的出現(xiàn),使得大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有了基本的技術(shù)支持,其在輸入輸出速率、使用功耗和便攜性等方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤。固態(tài)硬盤的出現(xiàn)大幅度提高了存儲(chǔ)系統(tǒng)的IO性能。
　　在固態(tài)硬盤體系結(jié)構(gòu)中緩存管理算法和地址映射算法占據(jù)重要的地位,其嚴(yán)重影響著固態(tài)硬盤的性能表現(xiàn)和壽命長(zhǎng)短。
　　本文研究分析了傳統(tǒng)緩存置換算法,提出基于變長(zhǎng)鏈表的緩存置換

2、新算法。新算法將緩存中的熱頁組鏈表和冷頁組鏈表的長(zhǎng)度設(shè)定為變長(zhǎng),這樣熱數(shù)據(jù)不會(huì)因?yàn)殒湵黹L(zhǎng)度的限制被迫進(jìn)入冷頁組鏈表,從而導(dǎo)致冷頁組鏈表長(zhǎng)期存在緩存,占用緩存空間。本文提出了動(dòng)態(tài)雙閾值補(bǔ)頁算法,改進(jìn)傳統(tǒng)的算法,使得緩存管理過程能夠動(dòng)態(tài)選擇三種補(bǔ)頁算法的一種,改進(jìn)算法效率。
　　本文在研究傳統(tǒng)的地址映射技術(shù)(如頁級(jí)映射、塊級(jí)映射、混合映射等)的基礎(chǔ)上,提出了基于頁級(jí)地址的兩級(jí)表映射算法。該算法充分利用了頁級(jí)地址映射的靈活性,在擁有與頁