持久性內(nèi)存文件系統(tǒng)優(yōu)化研究.pdf

1、新興的可字節(jié)尋址的非易失存儲(chǔ)器，能夠提供接近動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）的訪問性能，并且具有數(shù)據(jù)非易失性，可以將其作為持久性內(nèi)存。但是，由于持久性內(nèi)存本身的特性，使用傳統(tǒng)的內(nèi)存或外存管理方法對(duì)其進(jìn)行管理并不高效。如何既兼容現(xiàn)有的應(yīng)用，又管理好持久性內(nèi)存，減小開銷，提升系統(tǒng)的性能是我們面臨的一個(gè)新的挑戰(zhàn)。
　　現(xiàn)有基于持久性內(nèi)存的文件系統(tǒng)，利用持久性內(nèi)存可以被中央處理器（Cen

2、tral Processing Unit，CPU）直接訪問的特性，建立頁表將進(jìn)程虛擬地址映射為持久性內(nèi)存上的物理地址，使用戶進(jìn)程能夠不經(jīng)過緩存，直接訪問持久性內(nèi)存上被內(nèi)存映射的文件。但是，這種內(nèi)存映射文件方式仍然存在處理缺頁中斷產(chǎn)生的巨大開銷，影響了持久性內(nèi)存文件系統(tǒng)的性能。
　　針對(duì)以上問題，提出一種持久性內(nèi)存文件系統(tǒng)中的映射結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的內(nèi)存映射文件方法，結(jié)合了內(nèi)存頁表和外存文件數(shù)據(jù)塊索引的優(yōu)點(diǎn)，采用基于頁表結(jié)構(gòu)的文件數(shù)據(jù)塊索引作

3、為內(nèi)存映射文件的統(tǒng)一的地址映射結(jié)構(gòu)，避免了文件訪問過程中缺頁中斷的產(chǎn)生，提升文件的訪問性能；設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了復(fù)用地址映射結(jié)構(gòu)的內(nèi)存映射文件方法，在文件映射過程中將文件數(shù)據(jù)塊索引轉(zhuǎn)換為頁表，建立地址映射關(guān)系；設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了映射的快速解除方法，高效的釋放映射資源；設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種新的映射選項(xiàng)和線性區(qū)標(biāo)志，用戶進(jìn)程可以調(diào)用傳統(tǒng)接口使用復(fù)用地址映射結(jié)構(gòu)的內(nèi)存映射文件方法和映射的快速解除方法。通過持久性內(nèi)存模擬器，用多種測(cè)試負(fù)載對(duì)映射結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的內(nèi)存映射文件進(jìn)