基于壓縮Cache的磁盤性能優(yōu)化研究.pdf

1、磁盤內(nèi)部緩存管理對(duì)于磁盤的性能有著重要的影響，因?yàn)樗鸬狡胶饪炜偩€與慢機(jī)械器件的中間棟梁作用。緩存介質(zhì)一般為SRAM，成本昂貴并且容量低，并且提高緩存芯片容量會(huì)帶來更復(fù)雜的硬件設(shè)計(jì)與散熱管理。因此，磁盤生產(chǎn)商不會(huì)給磁盤裝備大容量的緩存。
　　本文提出了一個(gè)新的思路來改善這個(gè)問題，通過壓縮磁盤緩存提高緩存有效容量以預(yù)取更多的數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率，起到優(yōu)化性能與節(jié)約能耗的作用。具體工作包括：
　　(1)本研究

2、提出新的磁盤架構(gòu)：增加壓縮中間層以提高緩存有效容量。并且只有被預(yù)取的數(shù)據(jù)才會(huì)被壓縮，已經(jīng)讀取的數(shù)據(jù)和被修改的臟數(shù)據(jù)保持原有的內(nèi)容格式不被壓縮。
　　(2)磁盤是非常精密的器件，必須采用非常精確的模擬手段。本研究在DiskSim的基礎(chǔ)上作了嚴(yán)密的設(shè)計(jì)和細(xì)致的代碼實(shí)現(xiàn)，非常真實(shí)地模擬了磁盤的實(shí)際場(chǎng)景。
　　通過并測(cè)試合成負(fù)載，本研究得到了較好的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)證明，隨著壓縮率的改善，磁盤平均響應(yīng)時(shí)間最大減少25％，磁盤緩存命中率最高提