基于數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式挖掘的磁盤(pán)數(shù)據(jù)預(yù)取技術(shù)研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算單元與存儲(chǔ)單元的性能差距越來(lái)越大。存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的優(yōu)化對(duì)文件系統(tǒng)乃至計(jì)算機(jī)的整體性能提高有非常重要的作用。數(shù)據(jù)預(yù)取技術(shù)是重要的優(yōu)化手段之一，它不僅用在CPU內(nèi)部預(yù)取指令與數(shù)據(jù)，更是在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域得到廣泛的研究與應(yīng)用。
　　然而，大多數(shù)的緩存預(yù)取算法對(duì)應(yīng)用程序的訪問(wèn)模式有較嚴(yán)格的前提或者假設(shè)，使得算法只能優(yōu)化特定的一類應(yīng)用程序。本文試圖使用數(shù)據(jù)挖掘的手段從應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)訪問(wèn)歷史中找到其訪問(wèn)模式，以此來(lái)幫助預(yù)取程序識(shí)別訪問(wèn)

2、模式，并做出正確的預(yù)取決策。我們的算法不對(duì)應(yīng)用程序做假設(shè)，只依賴挖掘出來(lái)的訪問(wèn)模式。
　　本文在回顧了一些具有代表性的研究成果和Linux內(nèi)核所實(shí)現(xiàn)的預(yù)取算法的基礎(chǔ)上，提出了在系統(tǒng)更底層實(shí)施預(yù)取算法的構(gòu)想。
　　本文提出了面向預(yù)測(cè)的關(guān)聯(lián)規(guī)則，討論了這種規(guī)則的約束條件以及區(qū)別于一般關(guān)聯(lián)規(guī)則的特點(diǎn)，重點(diǎn)討論了時(shí)間約束條件對(duì)規(guī)則的挖掘和應(yīng)用方面的影響。并指出磁盤(pán)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式可以用這樣的關(guān)聯(lián)規(guī)則表示，同時(shí)它也能直接用于預(yù)取算法中對(duì)

3、磁盤(pán)訪問(wèn)的預(yù)測(cè)。在第三章中我們?cè)敿?xì)討論了規(guī)則挖掘算法設(shè)計(jì)要點(diǎn)與優(yōu)化手段。
　　為了達(dá)到預(yù)取程序所需的實(shí)時(shí)性，規(guī)則的匹配也要求具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。在第四章我們討論了基本的規(guī)則匹配算法以及實(shí)時(shí)性更佳的基于布隆過(guò)濾器的匹配算法。該方法可以避免幾乎全部的無(wú)效查詢。實(shí)驗(yàn)表明，每次規(guī)則匹配中，該算法幾乎能保證一次查詢就匹配到規(guī)則數(shù)據(jù)庫(kù)中的結(jié)果。
　　最后文章給出了一個(gè)模擬仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在此環(huán)境中可以評(píng)估本文提出的挖掘、預(yù)取算法的性能指標(biāo)。