一种基于NAND Flash的FTL算法验证平台的设计与实现

闪存转换层(FTL)算法的设计与开发对于固态硬盘的整体性能至关重要,由于缺乏错误检测机制,目前现有的算法验证平台检验结果与真实结果差距较大.本文提出一种基于NAND Flash的FTL算法验证平台,通过建立基于NAND Flash存储系统的软件平台,模拟NAND Flash的操作特性,增加错误检测机制,模拟真实操作环境,完成FTL算法的验证.本文对软件平台的整体设计和核心模块进行了分析描述.最后,在该软件平台与真实闪存设备上运行FTL算法完成模拟实验,实验证明两者误差范围在7%以内.本文提出的一种基于NAND Flash的FTL算法验证平台为验证FTL算法提供了一种便捷工具,同时提高了存储系统的可靠性,缩短了算法开发的周期,降低了产品成本.

形式化建模运行在NAND闪存上的DFTL算法

为了保证一种非常经典的适用大规模存储地NAND闪存上的DFTL算法的正确性,对DFTL算法采用了形式化建模的方法来建立一个高可信的形式化模型.根据DFTL算法提出者的设计,我们以此为依据,对DFTL算法的基本数据结构,读写操作和垃圾回收操作以及基本性质进行了形式化的建模和验证,并对文中提出的垃圾回收算法进行了适当的修改和优化,以证明垃圾回收算法的正确性.最后我们针对DFTL算法,设计了一个验证框架,在这个验证框架和形式化的NAND闪存模型的基础上,对DFTL算法的的一些基本性质进行了验证.

无线传感器网络中FTL定位算法的设计与仿真实现

利用模糊数学思想将坐标问题转变成空间所属区域问题,提出了一种无线传感器网络中新的定位算法——模糊三角形(FTL)算法,并使用NS2仿真系统对该算法的设计进行仿真实现和性能分析.结果显示,FTL算法计算量小、计算精度高,可以满足无线传感器网络的定位精度、内存损耗以及硬件要求.

节点定位在湖泊监测中的优化研究

无线传感网湖泊监测中,节点位置在一定范围内随机漂移,导致定位精度需持续修正并提高精度。提出最小误差二次定位估计算法,初始时在网络中设定两组配置有GPS的3个信标节点,利用三边测量法对未知节点进行定位,通过分析RSSI测距误差求出中心点,建立两组测量坐标进行定位修正,再使用跳距对两组坐标测量结果进行加权估计,获得优化后的最小误差节点定位。对比常规的三边测量法和FTL算法,通过仿真验证,该算法在湖泊监测中能有效地减小定位误差。

虚拟手术中缝合仿真的初步研究

初步实现了一个虚拟缝合仿真系统,可以模拟针穿刺柔性体并牵引所附缝合线穿过柔性体的过程。用户通过Phantom Desktop力反馈设备控制虚拟针的运动。柔性体在针和缝合线的作用下会发生变形。缝合线使用非均匀可变长刚性杆模型和FTL(Follow the Leader)变形算法。柔性体使用线弹性材料和Tensor-Mass变形算法。针穿刺柔性体时柔性体对针运动的阻力传给力反馈设备,而其反作用力则施加于柔性体之上。缝合线在针的牵引下穿过柔性体形成滑动约束点。缝合线的变形将在滑动约束点产生弹性力作用于柔性体之上,而柔性体的变形则反过来影响滑动约束点的位置。将约束点对应的缝合线顶点编号增加和约束点两侧刚性杆长度调整相结合,实现了缝合线光滑穿过柔性体的效果。最后给出对含有切口形状的柔性体模型进行缝合仿真的实验结果,并讨论未来的改进和发展方向。

一种面向固态硬盘的Cache置换算法

固体硬盘的出现改变了现有存储子系统的框架,也逐渐成为了嵌入式应用的主流存储设备。但是其自身的写机制由于需要先擦后写,成为了影响SSD性能的瓶颈。针对此问题,出于减少写操作次数这一思路提出了LRU-AB算法,力图在基于Cache数据的访问频度上改进SSD置换算法。同时对现有算法进行了分析。

基于OpenSSD的闪存转换算法优化

随着信息技术的快速发展,数据存储的需求日益增长,人们对硬盘读写性能的要求越来越高.相比于机械硬盘,固态硬盘可靠性高、能耗低,无寻道时间开销,逐渐取代机械硬盘成为主流的存储介质.但固态硬盘访问数据时需要经过转换,对应的闪存转换算法对读写性能影响很大.OpenSSD项目提供了一个可开发SSD固件的平台,基于此平台本文针对其上的闪存转换算法进行研究并优化,分析了影响I/O读写性能的各类因素,设计出一种适合CosmosOpenSSD的缓存管理和闪存管理方法,大幅提高了Cosmos Open SSD的性能.