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基于冲突检测的高吞吐NVM存储系统

本站小编 Free考研考试/2022-01-01

蔡 涛, 王 杰, 牛德姣, 刘佩瑶, 陈福丽
(江苏大学计算机科学与通信工程学院 江苏镇江 212013) (caitao@ujs.edu.cn)
出版日期: 2020-02-01


基金资助:国家自然科学基金项目(61806086);国家重点研发计划项目(2018YFB0804204);中国博士后科学基金项目(2016M601737)

A High Throughput NVM Storage System Based on Access Request Conflict Detection

Cai Tao, Wang Jie, Niu Dejiao, Liu Peiyao, and Chen Fuli
(School of Computer Science and Communication Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang, Jiangsu 212013)
Online: 2020-02-01


Supported by:This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (61806086), the National Key Research and Development Program of China (2018YFB0804204), and the China Postdoctoral Science Foundation (2016M601737).




摘要/Abstract


摘要: 非易失性存储器(non-volatile memory, NVM)是解决计算机系统存储墙问题的有效手段,但现有的I/O栈缺乏相应的适应和优化机制,特别是基于文件系统的锁机制是影响NVM存储系统性能的重要因素.将存储系统访问请求的管理嵌入到存储设备中,利用NVM存储设备自主管理访问请求,使用基于冲突检测的方法代替基于文件系统的现有锁机制,提高操作系统执行访问请求的并发度,缓解设备接口带来的瓶颈问题.给出了高吞吐NVM存储系统的结构,设计了一种基于二维链表的访问请求管理方法减少访问请求管理中的冲突,一种基于冲突检测的访问请求调度算法用于管理NVM存储设备中共享的访问请求,并给出了新访问请求提交和已有访问请求释放流程,并基于Intel的开源NVM存储设备模拟器PMEM实现了HTPM的原型系统,使用Filebench中的多种负载和Fio测试了HTPM的吞吐率和I/O性能,实验结果表明:HTPM相比PMEM最大能提高31.9%的IOPS值和21.4%的I/O性能.






[1]李乾, 胡玉鹏, 叶振宇, 肖叶, 秦拯. 基于蚁群优化算法的纠删码存储系统数据更新方案[J]. 计算机研究与发展, 2021, 58(2): 305-318.
[2]韩书楷, 熊子威, 蒋德钧, 熊劲. 基于持久化内存的索引设计重新思考与优化[J]. 计算机研究与发展, 2021, 58(2): 356-370.
[3]安仲奇, 张云尧, 邢晶, 霍志刚. 基于用户级融合I/O的Key-Value存储系统优化技术研究[J]. 计算机研究与发展, 2020, 57(3): 649-659.
[4]张耀, 储佳佳, 翁楚良. 纠删码存储系统数据更新方法研究综述[J]. 计算机研究与发展, 2020, 57(11): 2419-2431.
[5]孙鉴,李战怀,李强,张晓,赵晓南. 基于能耗梯度的SSD功率建模方法研究[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(8): 1772-1782.
[6]唐英杰,王芳,谢燕文. 纠删码存储系统中基于网络计算的高效故障重建方法[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(4): 767-778.
[7]戴华东,易晓东,王彦臻,王之元,杨学军. 可持续自主学习的micROS机器人操作系统平行学习架构[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(1): 49-57.
[8]吴松,王坤,金海. 操作系统虚拟化的研究现状与展望[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(1): 58-68.
[9]牛德姣,贺庆建,蔡涛,王杰,詹永照,梁军. APMSS:一种具有非对称接口的固态存储系统[J]. 计算机研究与发展, 2018, 55(9): 2083-2093.
[10]刘佩,蒋梓逸,曹袖. 一种基于分布式存储系统中多节点修复的节点选择算法[J]. 计算机研究与发展, 2018, 55(7): 1557-1568.
[11]王亚文,郭云飞,刘文彦,扈红超,霍树民,程国振. 面向云工作流安全的任务调度方法[J]. 计算机研究与发展, 2018, 55(6): 1180-1189.
[12]傅颖勋,文士林,马礼,舒继武. 纠删码存储系统单磁盘错误重构优化方法综述[J]. 计算机研究与发展, 2018, 55(1): 1-13.
[13]王禛鹏,扈红超,程国振. MNOS:拟态网络操作系统设计与实现[J]. 计算机研究与发展, 2017, 54(10): 2321-2333.
[14]李勇,王冉,冯丹,施展. 一种适用于异构存储系统的缓存管理算法[J]. 计算机研究与发展, 2016, 53(9): 1953-1963.
[15]孙鉴,李战怀,张晓,王惠峰,赵晓南. 基于统计量的存储系统磁盘功耗建模方法研究[J]. 计算机研究与发展, 2016, 53(7): 1517-1531.





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