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

1、計算機系統(tǒng)計算單元與存儲單元的性能差距越來越大。存儲系統(tǒng)性能的優(yōu)化對文件系統(tǒng)乃至計算機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)取算法對應(yīng)用程序的訪問模式有較嚴(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)訪問歷史中找到其訪問模式，以此來幫助預(yù)取程序識別訪問

2、模式，并做出正確的預(yù)取決策。我們的算法不對應(yīng)用程序做假設(shè)，只依賴挖掘出來的訪問模式。
　　本文在回顧了一些具有代表性的研究成果和Linux內(nèi)核所實現(xiàn)的預(yù)取算法的基礎(chǔ)上，提出了在系統(tǒng)更底層實施預(yù)取算法的構(gòu)想。
　　本文提出了面向預(yù)測的關(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，重點討論了時間約束條件對規(guī)則的挖掘和應(yīng)用方面的影響。并指出磁盤的數(shù)據(jù)訪問模式可以用這樣的關(guān)聯(lián)規(guī)則表示，同時它也能直接用于預(yù)取算法中對

3、磁盤訪問的預(yù)測。在第三章中我們詳細討論了規(guī)則挖掘算法設(shè)計要點與優(yōu)化手段。
　　為了達到預(yù)取程序所需的實時性，規(guī)則的匹配也要求具有較強的實時性。在第四章我們討論了基本的規(guī)則匹配算法以及實時性更佳的基于布隆過濾器的匹配算法。該方法可以避免幾乎全部的無效查詢。實驗表明，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)庫中的結(jié)果。
　　最后文章給出了一個模擬仿真實驗環(huán)境，在此環(huán)境中可以評估本文提出的挖掘、預(yù)取算法的性能指標(biāo)。