基于交換分區(qū)的移動(dòng)智能終端存儲(chǔ)系統(tǒng)性能優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、智能手機(jī)高性能處理器和大容量?jī)?nèi)存的發(fā)展促使應(yīng)用程序的功能性變得前所未有的復(fù)雜。應(yīng)用程序功能變得復(fù)雜的同時(shí)，也使得智能手機(jī)內(nèi)存和外存的存儲(chǔ)壓力變得越來越大。如果沒有適當(dāng)?shù)膬?nèi)存管理策略，必然會(huì)影響到設(shè)備的用戶體驗(yàn)滿意度，比如因系統(tǒng)內(nèi)存不足而導(dǎo)致應(yīng)用程序的響應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)。交換分區(qū)是一種可行的低成本內(nèi)存容量擴(kuò)增技術(shù)。最新調(diào)研結(jié)果表明，智能手機(jī)等移動(dòng)智能終端，正逐步開始嘗試采用交換分區(qū)來以較低成本擴(kuò)充內(nèi)存容量。除了傳統(tǒng)交換分區(qū)架構(gòu)，基于內(nèi)存壓縮和新

2、型硬件的交換分區(qū)架構(gòu)不斷出現(xiàn)在移動(dòng)智能終端上。這些交換分區(qū)在架構(gòu)設(shè)計(jì)上有很大不同，導(dǎo)致了系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員對(duì)它們的測(cè)試、比較和修正工作變得更加困難。為了對(duì)交換分區(qū)進(jìn)行深入研究，并利用它的特性提高移動(dòng)智能終端的用戶體驗(yàn)滿意度，本文完成了如下兩大研究工作。
　　第一，本文提出了一種測(cè)試框架（SwapBench），方便在移動(dòng)智能終端系統(tǒng)中測(cè)評(píng)各類不同交換分區(qū)。該框架選取了兩個(gè)重要但常常被忽視的測(cè)試指標(biāo)：應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)間和切換時(shí)間。SwapBe

3、nch能檢測(cè)并配置系統(tǒng)交換分區(qū)，并控制和記錄應(yīng)用程序的執(zhí)行過程。同時(shí)本文還借助一組小型基準(zhǔn)測(cè)試程序交叉驗(yàn)證了SwapBench的正確性。此外，本文首次從體系結(jié)構(gòu)層面、應(yīng)用程序啟動(dòng)性能和切換性能三個(gè)方面對(duì)移動(dòng)智能終端平臺(tái)上的各類交換分區(qū)架構(gòu)給出了綜合性的測(cè)試評(píng)價(jià)。最后，基于SwapBench的實(shí)驗(yàn)和測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，本文給出了在移動(dòng)智能終端平臺(tái)上使用交換分區(qū)的總結(jié)和相關(guān)建議。
　　第二，基于SwapBench發(fā)現(xiàn)閃存交換分區(qū)存在的性能瓶

4、頸，本文設(shè)計(jì)并提出了一種基于預(yù)測(cè)的進(jìn)程級(jí)交換分區(qū)架構(gòu)（SmartSwap）。SmartSwap利用用戶行為特征以及上下文信息預(yù)測(cè)最近不可能使用（Most Rarely Used，MRU）的應(yīng)用列表。然后根據(jù)系統(tǒng)可用內(nèi)存情況，以及設(shè)備的使用狀態(tài)，利用預(yù)測(cè)結(jié)果在系統(tǒng)空閑時(shí)提前換出上述應(yīng)用列表中最近最不可能使用的進(jìn)程。為了最優(yōu)地折衷殺死進(jìn)程和交換進(jìn)程的代價(jià)，SmartSwap采用了基于效能函數(shù)的方法控制提前換出頁(yè)面的數(shù)量。
　　本文對(duì)S