【摘 要】
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内存重复数据删除是一项消除冗余数据、节省内存空间、提升整个系统性能的技术。经过页内容的比较,识别出来的重复页通过写时复制的机制进行合并,只需保留单个备份。目前有许
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内存重复数据删除是一项消除冗余数据、节省内存空间、提升整个系统性能的技术。经过页内容的比较,识别出来的重复页通过写时复制的机制进行合并,只需保留单个备份。目前有许多的文献来研究提高内存重删算法的性能,然而仍然存在一定的问题。首先,现有的方法通过扫描进程的地址空间来识别需要查重的内存页,当重复率较高或者存在特定类型页不需要处理时,这种方法会浪费一定的开销。其次,重复页的识别过程会带来一定的计算开销,尽管有文献利用空间局部性来提高效率,但其也存在物理连续分布比例低以及不稳定负载中预测错误率较高的问题。最后,随着新型非易失性内存的出现和应用,重复页合并时也应该考虑其特性,做出适应的调整,并应该尽可能提高效率。为了解决扫描效率低的问题,本文提出了一种基于物理地址标记的扫描方法。其将待处理的内存页进行标记,利用位图的特性,可以快速找到未合并的页,进行查重处理。通过实验验证,基于物理地址标记的扫描方法可以减少无效的扫描开销。其次针对非易失性内存大容量的特点,本文设计了多线程扫描的方案,提高了内存重删的性能。为了降低重复页的识别开销,本文提出了一种利用逻辑局部性与多源预测的重删算法。一方面其利用不同页之间的逻辑地址来保证更好的连续性,从而获得更好的空间局部性。另一方面,通过对比多个潜在重复的位置,来提高预测命中率。预测时重复的页直接合并避免了常规的查找流程。在几种环境下的实验结果表明,这种方案可以增加预测机会,提高预测的命中率,减少重复页的识别时间。为了充分利用非易失性内存非易失低功耗等特性,本文在重复页合并和写时复制时做出了相应的调整。重复页尽可能保存在非易失性内存上从而降低系统功耗,而写时复制尽可能从DRAM上分配新页来承受写操作。最后,本文通过实验,验证了方案的可行性。
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