67、CLDM与HyGrid：存储与天文数据处理的创新算法

CLDM与HyGrid：存储与天文数据处理的创新算法

1. CLDM：主机感知SMR驱动器的缓存清理算法

在主机感知的叠瓦式磁记录（HA - SMR）驱动器中，当前的缓存清理算法往往没有考虑应用程序的特性，导致大量的数据迁移。为解决这一问题，提出了一种新的缓存清理算法——CLDM。

1.1 CLDM算法原理

CLDM算法使用“区域热度”和“区域数据迁移”来反映应用程序的特性。当需要进行缓存清理时，CLDM算法的执行步骤如下：
1. 计算区域热度 ：为每个缓冲区域计算“区域热度”。
2. 计算平均区域热度 ：计算所有缓冲区域的“平均区域热度”。
3. 计算区域数据迁移 ：为每个缓冲区域计算“区域数据迁移”。
4. 排序 ：根据“区域数据迁移”对所有缓冲区域进行升序排序。
5. 缓存清理 ：优先清理冷缓冲区域，然后清理“区域数据迁移”较少的区域，以减少缓存清理频率和迁移数据量。

在清理过程中，CLDM会检查排序后列表中的第一个缓冲区域。如果该区域的热度小于平均区域热度，则对其进行缓存清理。每次完成一个区域的清理后，CLDM会调用 compute invalid ratio() 函数，计算每个缓存区域的无效数据块比例，并返回可通过垃圾回收操作回收的缓存区域数量。如果该数量不小于1.0，则停止缓存清理；否则，继续清理剩余的缓冲区域，直到满足条件为止。

1.2 实验设置