瓦記錄磁盤驅(qū)動器的I-O調(diào)度算法研究及其實現(xiàn).pdf

1、伴隨著數(shù)字時代各種事物的數(shù)字化進程,信息量正以前所未有的速度急劇的增長,對存儲系統(tǒng)容量的需求也在同步增加,存儲系統(tǒng)逐漸成為信息系統(tǒng)里的一大瓶頸。而傳統(tǒng)磁盤是信息的最主要的存儲載體之一,但是,受超順磁等效應(yīng)的影響,磁盤的面密度也即將達到上限。
　　瓦記錄技術(shù)的概念比較簡單,其基本思想是:利用硬盤驅(qū)動器讀寫通道強大的檢糾錯能力,在寫入數(shù)據(jù)時,通過重疊相鄰磁道的一部分,使得實質(zhì)上的有效磁道寬度變窄,從而提高盤片的面密度,其面密度可達現(xiàn)有

2、磁盤的10倍以上,但這是以犧牲磁盤的隨機寫性能為代價的。在現(xiàn)有的技術(shù)條件下,只需對硬盤的結(jié)構(gòu)和磁頭進行小的改動,這種記錄方式就能夠?qū)崿F(xiàn)。
　　用于瓦記錄磁盤驅(qū)動器的I/O調(diào)度算法的研究,目的是要減少在改寫重疊區(qū)扇區(qū)數(shù)據(jù)時,需要額外補寫的扇區(qū)的數(shù)目。在簡要介紹了瓦記錄的基本原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計了瓦記錄磁盤驅(qū)動器的簡易模型;分析了目前 Linux系統(tǒng)中五種基本的調(diào)度算法,并結(jié)合瓦記錄磁盤的數(shù)據(jù)組織方式特點后,提出在主機操作系統(tǒng)層次上,I

3、/O調(diào)度層中,按照物理扇區(qū)號增長的原則設(shè)計了I/O請求的排序模塊,采用預(yù)測等待的機制設(shè)計了I/O請求的預(yù)測等待模塊;在塊設(shè)備驅(qū)動層中,實時監(jiān)測當(dāng)前磁頭位置,根據(jù)就近的原則設(shè)計了I/O請求的選擇模塊,根據(jù) I/O請求的最后一個扇區(qū)所處的位置劃分 I/O請求所屬的重疊區(qū),設(shè)計了I/O請求拆分與合并模塊;I/O請求的下發(fā)模塊將選擇出的多個符合條件的I/O請求,連同生成的重疊區(qū)受干擾扇區(qū)位圖數(shù)據(jù)信息,一并下發(fā)到瓦記錄磁盤驅(qū)動器上執(zhí)行。