一种srio接口的固态文件系统

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1、分类号：TP38密级：公开UDC：004.2编号：S2016-709-06中国舰船研究院硕士学位论文一种SRIO接口的固态文件系统作者：潘慕晗指导老师：刘云研究员学科专业：计算机系统结构武汉数字工程研究所二○一六年四月分类号TP38密级公开UDC004.2编号S2016-709-06硕士学位论文一种SRIO接口的固态文件系统AKindOfSSDFileSystemWithSRIOInterface指导教师姓名：刘云职称：研究员学位申请人姓名：潘慕晗申请学位级别：硕士专业名称：计算机系统结构研究方向：高性能信号处理论文提交时

2、间：二○一六年四月培养单位：武汉数字工程研究所学位授予单位：中国舰船研究院学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文所有研究工作，均在导师指导下由作者本人独立完成。引用的有关观点、方法、数据和文献已在论文中注明，并与参考文献对应。除论文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经公开发表的研究成果。对本文研究作出任何贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式注明并表示感谢。学位论文作者签名：日期：年月日中国舰船研究院硕士学位论文摘要随着嵌入式技术的不断发展，嵌入式平台对于高速大数据量存储的要求越来越高。在嵌入式领域，

3、SerialRapidIO是一种高性能的基于包交换的互联技术，具有低延时、高带宽和高可靠性等优点，为系统内部互联提供了良好的解决方案。Linux系统作为开源操作系统，满足嵌入式系统对高可靠性、高安全性与高稳定性的需要。为实现高速大数据量存储，采用Linux文件系统与基于SerialRapidIO互联的体系相结合是构建高速大容量嵌入式存储文件系统的可行途径。主要对客户端服务器模式下的文件访问、数据交换过程及数据交换协议等技术进行了分析与研究，实现了基于Linux下的EXT4文件系统的大容量存储，SerialRapidIO的直

4、接IO/DMA模式的数据快速传输以及嵌入式平台的大容量高速率文件系统。主要工作如下：(1)设计实现用户远程访问文件的流程，通过以太网传输控制流、SerialRapidIO传输数据流、QorIQP4080作为服务器处理用户请求，实现大容量高速率的存储模块，从而使得工作速率达到732MB/s。(2)对文件系统进行优化，使得文件读取与SRIO发送成为一个2级流水线，并行地进行数据读取与发送。(3)建立实验平台，在整机系统状态下通过用户编程API对文件系统的访问速率进行了测试，结果显示，访问速率最高达到1GB/s。实验结果表明，文

5、件系统在功能性、可靠性和性能方面满足设计需求，实现了高速大容量存储的功能，平台内的连通用户可以远程访问文件系统。通过设计一种SRIO接口的固态文件系统，在一定程度上解决嵌入式平台高速大容量存储的问题，主要创新点是通过SRIO和网络实现远程访问文件系统，同时通过实现一个二级流水线，提高文件系统的读写速度。关键字：SerialRapidIO；文件系统；二级流水线；控制与数据分流I一种SRIO接口的固态文件系统ABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofembeddedtechnology,emb

6、eddedplatformismoreandmorehightotherequirementofhighspeedlargeamountofdatastorage.Inthefieldofembedded,SerialRapidIOisakindofhighperformanceinterconnectiontechnologybasedonpacketswitching,withlowlatencyandhighbandwidthandtheadvantagesofhighreliability,Internetprov

7、idesagoodsolutionfortheinsideofasystem.Linuxsystemasopensourceoperatingsystem,andsatisfytheembeddedsystemtotheneedsofhighreliability,highsafetyandhighstability.Inordertorealizehighspeedlargeamountofdatastorage,USEStheLinuxfilesystemandbasedonSerialRapidIOinterconn

8、ectedsystemistobuildthecombinationofhighspeedlargecapacityembeddedstoragefilesystemfeasibleway.Mainlyontheclientservermodeoffileaccess,processofdataexch