【摘 要】
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闪存由于速度快、功耗低、更轻便等优点,被广泛应用于平板电脑、智能手机、MP3等各种移动设备中。传统文件系统无法充分发挥闪存的优势,Flash Friendly File System(F2FS)作为专门针对闪存而设计出来的日志结构文件系统,在移动设备上拥有更好的性能。但F2FS采用启发式方法静态定义冷热数据,无法利用移动设备上数据更新集中的特点,也无法准确追踪每个数据的热度。数据冷热区分不准确会影
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闪存由于速度快、功耗低、更轻便等优点,被广泛应用于平板电脑、智能手机、MP3等各种移动设备中。传统文件系统无法充分发挥闪存的优势,Flash Friendly File System(F2FS)作为专门针对闪存而设计出来的日志结构文件系统,在移动设备上拥有更好的性能。但F2FS采用启发式方法静态定义冷热数据,无法利用移动设备上数据更新集中的特点,也无法准确追踪每个数据的热度。数据冷热区分不准确会影响F2FS的数据布局,进而影响读写性能和Garbage Collection(GC)性能。针对移动设备上文件系统冷热区分问题,提出文件和页上两个粒度的冷热数据区分策略。实验发现移动设备上不同应用更新最频繁的文件类型不同,更新最频繁的1到2种文件类型的文件更新次数占整体更新次数的60%到80%。据此提出文件级的热文件区分策略,如果文件的类型为所属应用的频繁更新文件类型,将这些文件标记为热文件;在页级以更新频率为基础为每一个页维护一个热度值,实时反映页数据热度,并在热度值上设立阈值校准页数据温度。页温度值的阈值能周期性调整,适应数据因为存在时间长短不同从而热度值不同的情况。同时提出一种新的脏段选择策略,加入段热度作为脏段选择依据,段热度由所包含的页的页热度值决定,优先选择段热度较低的段进行GC操作,从长期上优化GC性能。通过测试与分析,提出的冷热数据管理策略对比语义感知策略,热数据更新率增加了5.23%,识别出的热数据页数目增加了1.8倍。作为冷热数据区分的主要影响参数,GC迁移量减少了20.6%。
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