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《組合盤文件粒度能效緩存替換算法》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文組合盤文件粒度的能效緩存替換算法摘要在計算機(jī)系統(tǒng)中,存儲子系統(tǒng)的能耗占著相當(dāng)大的比例。降低存儲子系統(tǒng)能耗成為計算機(jī)系統(tǒng)節(jié)能的一條重要途徑。利用組合盤(由固態(tài)盤和硬盤構(gòu)成)進(jìn)行節(jié)能是近年來的一個研究熱點。本文的工作是圍繞臺式機(jī)辦公環(huán)境下固態(tài)盤、硬盤的組合盤來尋找組合盤基于文件粒度的節(jié)能緩存機(jī)制。主要貢獻(xiàn):1.提出磁盤能耗代價計算方法;2.基于能耗代價模型,改造了過去已有聯(lián)機(jī)替換算法FBR以及GDS,提出了改進(jìn)的基于頻率和能量替換算法FEBR,在命中率、能效、性能、硬盤壽命影響等方面全面
2、評價已有一系列緩存算法;3.利用滑動窗口機(jī)制,提出了基于概率統(tǒng)計方法的硬盤啟停次數(shù)控制機(jī)制;通過對收集的四個真實用例數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列比較實驗,實驗結(jié)果表明:組合盤節(jié)能是可行的,可達(dá)70-'-80%節(jié)能效果;聯(lián)機(jī)替換算法FBR、FEBR以及GDS在所有評價的算法中具有總體最優(yōu)效果,能耗代價模型可以用于指導(dǎo)緩存替換算法,提出的算法FEBR優(yōu)于FBR和GDS算法;基于滑動窗口的硬盤啟停次數(shù)控制機(jī)制對硬盤壽命的控制起到了良好效果。關(guān)鍵詞:能效;組合磁盤;緩存替換算法;硬盤壽命浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文File--Gra
3、inEnergyEfficientBufferReplacementSchemeforHeterogeneousDriveABSTRACTThestoragesystemisoneofthelargestenergyconsumerswithincomputersystems.Hence,reducingthepowerconsumptionofstoragesubsystembecomesanimportantwayforenergyconservationincomputersystem.Muchatt
4、entionhasbeenputontheenergy-savingforheterogeneousdrive(H-Drivewhichcombinessolid—statedriveandharddiskdrive)recentyears.Thispaperfocusesonthecombinationofsolid-statedrive(SSD)andharddiskdrive(HDD)aroundthedesktopofficescenariotofindfile—grainenergyefficie
5、ntbufferreplacementschemeforH.Drive.Themaincontributionsaleasfollows:1.Anenergycost-modelforharddiskisproposed.2.Basedontheenergy—costmodel,weadaptedtheexistingonlinereplacementalgorithmsFBRandGDS,andproposedallimprovedschemecalledFrequency—EnergyBasedRepl
6、acement(FEBR).Weevaluatedtheeffectivenessofexi8tingalgorithmsonhitrate,energy—efficiency,performanceandHDDlifetime.3.Byexploitingslidingwindow,anovelschemeisinventedforcontrollingtheon/offtimesofharddiskbasedonprobabilityandstatistics.Withextensiveexperime
7、ntsonfourreal-worldtraces,wedrawsomeimportantconclusions:energy—savinginH-Driveisfeasible,itCallreachashi【ghas70-80%.FBRanditsvariantFEBR,andGDSalethebestonesamongallthoseonlineschemes,theenergyconsumptioncostmodelcallbeusedtoguidebufferreplacementalgorith
8、m,andFEBRhassomeadvantageoverFBRandGDS;TheharddiskcontrollingschemeworkswellinprotectingtheHDD’Slifetime.KeyWords:energyefficiency;heterogeneousdrive;bufferreplacementscheme;HDDlifetimell浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論1.1研