| 摘要 | 第10-12页 |
| Abstract | 第12-13页 |
| 第一章 绪论 | 第14-34页 |
| 1.1 研究背景 | 第14-19页 |
| 1.1.1 大数据时代的存储需求 | 第14-15页 |
| 1.1.2 磁盘发展现状 | 第15-16页 |
| 1.1.3 新型存储介质发展趋势 | 第16-19页 |
| 1.2 研究现状 | 第19-30页 |
| 1.2.1 基于新型存储介质的片上存储 | 第19-21页 |
| 1.2.2 基于新型存储介质的主存系统 | 第21-24页 |
| 1.2.3 基于闪存的外存系统 | 第24-30页 |
| 1.3 本文工作 | 第30-31页 |
| 1.4 论文组织结构 | 第31-34页 |
| 第二章 面向闪存文件系统的新型索引机制 | 第34-56页 |
| 2.1 引言 | 第34-35页 |
| 2.2 相关背景 | 第35-38页 |
| 2.2.1 闪存的特性 | 第35-36页 |
| 2.2.2 文件目录索引 | 第36-37页 |
| 2.2.3 文件数据索引 | 第37-38页 |
| 2.3 NIFFS设计 | 第38-48页 |
| 2.3.1 总体设计 | 第38页 |
| 2.3.2 数据组织结构 | 第38-41页 |
| 2.3.3 文件目录索引 | 第41-45页 |
| 2.3.4 文件数据索引 | 第45-47页 |
| 2.3.5 垃圾回收 | 第47-48页 |
| 2.3.6 快速恢复 | 第48页 |
| 2.4 实验结果与分析 | 第48-53页 |
| 2.4.1 实验配置 | 第48-49页 |
| 2.4.2 混合hash策略评测 | 第49-51页 |
| 2.4.3 系统吞吐量评测 | 第51-52页 |
| 2.4.4 耐久性评测 | 第52-53页 |
| 2.5 相关研究工作 | 第53页 |
| 2.6 本章小结 | 第53-56页 |
| 第三章 基于新型存储介质的I/O栈优化技术 | 第56-76页 |
| 3.1 引言 | 第56-57页 |
| 3.2 相关背景 | 第57-60页 |
| 3.2.1 存储设备发展趋势 | 第57-58页 |
| 3.2.2 Linux存储I/O栈 | 第58-59页 |
| 3.2.3 传统I/O栈软件开销 | 第59-60页 |
| 3.2.4 轮询与中断 | 第60页 |
| 3.3 精简化I/O栈设计及其优化 | 第60-68页 |
| 3.3.1 精简化I/O栈架构 | 第60-61页 |
| 3.3.2 新型存储设备驱动 | 第61-63页 |
| 3.3.3 基于聚散DMA的优化设计 | 第63-66页 |
| 3.3.4 多队列多中断优化设计 | 第66-68页 |
| 3.4 性能测试与分析 | 第68-74页 |
| 3.4.1 实验环境 | 第68页 |
| 3.4.2 精简化I/O栈性能测试 | 第68-69页 |
| 3.4.3 基于聚散DMA的优化性能测试 | 第69-72页 |
| 3.4.4 多队列多中断优化性能测试 | 第72-74页 |
| 3.5 相关工作 | 第74-75页 |
| 3.6 本章小结 | 第75-76页 |
| 第四章 基于纠删码的闪存固态盘设计 | 第76-92页 |
| 4.1 引言 | 第76-78页 |
| 4.2 设计动机 | 第78-79页 |
| 4.3 基于纠删码的SSD设计 | 第79-85页 |
| 4.3.1 总体架构 | 第79-80页 |
| 4.3.2 读写请求处理过程 | 第80-82页 |
| 4.3.3 垃圾回收过程 | 第82-83页 |
| 4.3.4 纠删码的纠错理论模型 | 第83-85页 |
| 4.4 实验结果与分析 | 第85-90页 |
| 4.4.1 实验配置 | 第85-86页 |
| 4.4.2 纠删码对闪存寿命的影响 | 第86-87页 |
| 4.4.3 k/n的最佳取值 | 第87-88页 |
| 4.4.4 纠删码对SSD的性能的影响 | 第88-90页 |
| 4.4.5 进一步讨论 | 第90页 |
| 4.5 相关工作 | 第90-91页 |
| 4.6 本章小结 | 第91-92页 |
| 第五章 高性能PCIeSSD原型Gemini的设计与实现 | 第92-114页 |
| 5.1 引言 | 第92-93页 |
| 5.2 相关背景和研究工作 | 第93-95页 |
| 5.2.1 FTL | 第93-94页 |
| 5.2.2 闪存控制器 | 第94-95页 |
| 5.2.3 基于闪存的高性能存储架构 | 第95页 |
| 5.3 Gemini设计 | 第95-104页 |
| 5.3.1 总体架构 | 第95-97页 |
| 5.3.2 PCIe控制逻辑 | 第97-99页 |
| 5.3.3 闪存转换层 | 第99-101页 |
| 5.3.4 闪存通道控制器 | 第101-104页 |
| 5.4 性能测试与分析 | 第104-112页 |
| 5.4.1 Gemini原型实现 | 第105-106页 |
| 5.4.2 闪存转换层性能评测 | 第106-108页 |
| 5.4.3 闪存通道控制器性能评测 | 第108-109页 |
| 5.4.4 Gemini整体性能评测 | 第109-112页 |
| 5.5 本章小结 | 第112-114页 |
| 第六章 结论与展望 | 第114-118页 |
| 6.1 工作总结 | 第114-115页 |
| 6.2 研究展望 | 第115-118页 |
| 致谢 | 第118-120页 |
| 参考文献 | 第120-132页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第132-134页 |
| 作者在学期间参与的科研项目 | 第134页 |