CF-HNLBI:一种新的闪存数据库B-树索引

提出了一种新的基于B-树的闪存数据库索引——CF-HNLBI索引.使用链表组织缓冲区中的更新信息,减少了缓冲区遍历时间,通过链表结构减少冗余信息,提高了缓冲区利用率.将缓冲区分为冷区和热区,并采用基于更新信息频度的替换算法,有效地减少了闪存写操作次数.实验结果表明,CF-HNLBI索引比其他已有索引具有更好的性能.     

Web智能代理的预取技术和缓存技术

针对同一个工人组中成员可能对Web有相似的兴趣点和访问习惯问题,研究了主要包括缓存和预取两个部分的智能代理技术,研究了代理缓存三种替换算法：LRU和LRU的两种变种,仿真试验表明,LRU算法的命中率极差,将LRU的两种变种相结合则是一种较好的方案,通过引入预测算法和门限算法,代理服务器可以预测最近将要访问到的页面,并存在客户际请求提出之前有选择地下载,因为单个客户访问某个页面的历史次数往往不够多,将预测算算放在代理服务器上比放在客户端的预测概率更准确,通过在代理服务器上实现缓存和预取技术,可减少用户访问Web的响应时间,还可减少实际访问Web服务器的总次数,并提出了一个为发展中国家中国家用户缩减Web访问代价的有效方法。     

操作系统LRU页面置换算法的实现

针对程序的页面访问序列实例,给出了OPT、FIFO、Clock和LRU页面置换算法的缺页次数和缺页中断率,并且LRU算法具有非常明显的优点,最接近理想状态.然后重点讨论LRU页面置换的软硬件实现方法及设计特点,并通过实例模拟LRU页面置换过程.     

子页感知的闪存页面置换算法

根据闪存的独特物理特性,提出了子页感知的闪存页面置换算法.该算法引入了子页技术和基于相似概率的部分更新机制,既可以提高闪存存储系统的性能,又可计算每个内存页的置换值,并选择了置换值最小的内存页为牺牲页.实验结果表明,新算法在页面命中率、读/写操作次数、运行时间方面均具有优势.     

基于MWM的闪存数据库缓冲区置换算法

针对现有闪存数据库缓冲区置换算法无法充分发挥闪存存储器性能的现状,提出了一种基于最小权重矩阵(MWM)的高效缓冲区置换算法.该算法基于缓冲区代价置换算法思想,使用MWM来组织管理缓冲区的数据块,将数据访问频度映射为权重参数,用来参与缓冲区中数据块的置换.在闪存感知平台Flash-DBSim上针对几种典型测试类型数据集进行对比实验,结果表明:本文算法充分利用数据访问特征,特别适用于数据库中数据使用频率高的应用场景.     

计算机网络结构中页面交换技术算法

对并行网络系统结构与计算机系统结构进行了比较,分析了计算系统结构中的页面交换技术与网络并行服务节点磁盘数据交换技术之间的异同。提出了一种基于计算机系统结构页面交换算法(LRU算法)的网络系统服务节点数据交换算法,用以提高用户点播命中率。仿真结果表明,该算法能有效地提高网络的访问速度。     

一种基于时钟自适应的改进缓存替换算法

缓存算法在存储系统、数据库、Web服务器等计算机领域有很广泛的应用,缓存命中率是衡量缓存算法优劣的指标之一,对经典的缓存页面替代算法LRU、CLOCK、ARC和CAR进行了比较和分析,提出了一种基于时钟自适应的改进缓存替换算法——ICAR,它能更精确地对读请求的“频率”特性进行管理.实验结果表明,在几种典型的概率分布(例如随机分布、泊松分布和正态分布)的读请求进入缓存的情况下,ICAR在大部分情况下都比CAR和LRU算法有更高的缓存命中率.但是当缓存命中率相当高(高于80％)或者比较低(低于30％)的情况下,ICAR算法并不能总是表现出更好的性能,值得进一步研究.     

存储系统的集中式Cache替换算法

为了最大限度地优化存储系统的I／O性能，通过对存储系统性能的分析，提出一种Cache替换算法——最小访问时间算法（LAT）．该算法为Cache中数据对象定义一个排队函数，该函数不仅与对象的Cache命中率有关，还与对象的设备访问速度有关．按照此函数，Cache替换访问次数少、设备访问时间短的对象，从而使得存储系统的平均I／O时间最短．实验结果表明，随着设备访问速度差的增加，LAT算法的平均I／O性能远远优于LRU和LFU．     

基于周期性和延迟代价的页面调度算法

针对缓存页面调度算法难以进一步大幅度提高命中率以改善系统性能的现状,提出了一种新算法.对页面访问的时间、位置和数量进行了统计,对页面读取延迟的时间范围进行了计算分析,设计了增加代价位的缓存数据结构,从而提出了基于周期性和延迟代价的页面调度算法,并对算法进行了调度模拟和实施验证.结果表明:当时间尺度为跨指令周期时,页面访...     

面向并行安全网关流水线模型的无锁队列算法

提出一种适用于并行安全网关流水线模型中共享数据缓冲区操作的无锁队列算法.与其他类似算法比较,该算法采用链表结构组织队列数据,避免了采用循环数组结构引起的缓冲区长度限制和内存浪费的问题;与通用的链表队列无锁算法比较,算法实现更为简洁,执行效率更高.证明了算法具有线性化和非阻塞特性.通过模拟试验,验证了算法在理想环境和各种实际应用环境中都具有较好的性能指标.     

油气勘探开发云虚拟机内存迁移算法改进研究

虚拟机动态迁移对数字油田的云平台安全建设具有重要意义。文中讨论云计算关键技术——虚拟化技术中虚拟机动态迁移机制。针对预拷贝迁移方法停机过长这一问题,在预拷贝方法的基础上,提出基于标识的动态迁移方法,能够有效地减少迁移时间,提高迁移效率。首先,新增一个计数器用于记录脏页数量,以此判断是否为频繁改动脏页;然后,设置一个window值,当频繁改动脏页的数量达到window值,将脏页全部发送至目标服务器。该方法避免了最后一次传送时页面过多而造成虚拟机停机时间过长的问题。实验结果表明,该方法在迁移时间和数据传输量上明显优于预拷贝方法,提高了虚拟机迁移效率。     

基于块更新序号的NAND闪存垃圾回收算法

传统NAND闪存垃圾回收算法的管理粒度为块,后续逐渐发展为基于页管理,以更大的内存消耗为代价来提高对数据热度判断的准确度。针对现有算法中存在的不足,提出了一种基于块更新序号的NAND闪存垃圾回收算法。该算法将管理粒度重新定位到块上,定义块的更新序号,提出新的基于动态阈值分段处理的数据热度计算方法以进行更有效的冷热分离,同时回收块选择策略采用新的代价函数以兼顾回收效率与磨损均衡。实验结果表明,提出算法在减少系统内存消耗的同时,获得了比GR、CB、CAT、FaGC、LRGC和LRGC+算法更好的垃圾回收效率和磨损均衡效果。     

YAFFS文件系统在嵌入式LINUX系统中的移植

YAFFS（yet another flash file system）是至今惟一专门为NAND Flash设计的文件系统．在适应NAND Flash特点的同时，能更好地发挥NAND Flash的优点，使之达到最优的性能．YAFFS文件系统使用日志结构、错误检测和纠正提高了NAND Flash的健壮性．因此，它的出现使得价格低廉的NAND闪存芯片具有了高效性和健壮性．YAFFS文件系统性能优越且易于移植，已经成功应用于Linux、uClinux和Windows CE等嵌入式操作系统．介绍了YAFFS文件系统向嵌入式Linux内核中的移植过程，并对移植的结果进行了测试．     

武器系统中的嵌入式文件系统设计

本文首先从武器系统数据管理的需求出发,分析了嵌入式文件系统在武器系统中的优势。然后,针对Flash存储器在武器系统中的广泛使用,分析了NAND Flash存储器的特征。最后,对NAND Flash存储器在无OS环境下的应用,提出了一种文件系统设计方案。     

JFFS3文件系统分析与改进

通过分析闪存日志文件系统JFFS3的基本设计文档, 提出了改进JFFS3设计的方案,包括对索引节点进行压缩存储,引入数据冷热性的概念,有效提高了JFFS3磨损平衡机制的效率,同时对正处于设计阶段的垃圾回收机制提出了适用的方案和算法.     

Yaffs2文件系统中NAND Flash块选择策略的改进

针对Yaffs2文件系统中块选择策略引起的Nand Flash磨损均衡方面的缺陷,引入文件更新和块回收热度计算,将不同热度的文件分离到对应热度的物理块中,来改进空闲块选择策略.同时引入分散度和磨损度判断机制,通过在不同情况下选择最有效的回收块选择策略进行垃圾回收,以提高磨损均衡效果.实验使用QEMU搭建嵌入式Linux仿真环境,从垃圾回收页拷贝次数、块总擦除次数、块最大擦除次数、块擦除次数最大差值、块擦除次数标准差等方面进行性能比较.仿真实验结果表明,改进策略能大大提高Yaffs2垃圾回收效率,并能有效提升磨损均衡效果,延长Nand Flash设备的使用寿命.     

Dual-FTL:一种基于MLC/SLC双模闪存芯片的闪存转换层

为了解决多级单元(MLC)闪存相对于单级单元(SLC)闪存写入性能低和擦除寿命短的问题,提出了一种基于MLC/SLC双模闪存存储芯片的闪存转换层Dual-FTL.利用MLC/SLC双模闪存芯片的双烧写模式,Dual-FTL将闪存空间分为容纳热数据的小容量SLC区域和容纳冷数据的大容量MLC区域.同时,Dual-FTL提出了识别数据冷热度的方法,并可以根据负载变化动态调整策略参数.实验结果表明,Dual-FTL可以让MLC/SLC双模闪存在一半的比特成本下提供和SLC闪存相似的性能和使用寿命.     

关于NAND闪存损耗均衡算法的优化

为了改善NAND闪存不耐擦写的特性,本文对传统的损耗均衡算法(HWL算法)进行优化,主要包括触发机制的优化和将现有的静态损耗均衡与动态损耗均衡策略相结合的优化策略.最后根据需求设计了评估损耗均衡算法效果的测试实验.结果表明:与当前算法相比,本优化算法展现了良好的磨损均衡效果,解决了NAND闪存不耐擦写的缺陷.     

基于Hash技术的IP数据包动态分流器的研究

针对当前高速网络安全产品在处理速率上的不足,提出了一种基于IXP2400网络处理器的高速数据包分流模型,并研究了基于Hash技术和LRU算法的动态数据包分流算法.仿真实验结果表明,所设计的动态数据包分流算法达到了千兆线速IP数据包分流的性能要求.     

基于ART-CC的电力负荷数据预处理

电力负荷观测值由于受到各种因素的影响,正常的负荷数据中夹杂着许多脏数据,严重影响负荷预测的精度.对此提出了由自适应共振网络(ART网络)和超圆神经元网络(CC网络)组合而成的神经网络模型,并应用该模型清洗陕西省某地区的负荷数据,结果表明该模型能较好的完成脏数据的辨识任务,对负荷数据修正后能明显提高负荷预测精度.