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

1、智能手機高性能處理器和大容量內(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，也使得智能手機內(nèi)存和外存的存儲壓力變得越來越大。如果沒有適當(dāng)?shù)膬?nèi)存管理策略，必然會影響到設(shè)備的用戶體驗滿意度，比如因系統(tǒng)內(nèi)存不足而導(dǎo)致應(yīng)用程序的響應(yīng)時間過長。交換分區(qū)是一種可行的低成本內(nèi)存容量擴增技術(shù)。最新調(diào)研結(jié)果表明，智能手機等移動智能終端，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)在移動智能終端上。這些交換分區(qū)在架構(gòu)設(shè)計上有很大不同，導(dǎo)致了系統(tǒng)設(shè)計人員對它們的測試、比較和修正工作變得更加困難。為了對交換分區(qū)進行深入研究，并利用它的特性提高移動智能終端的用戶體驗滿意度，本文完成了如下兩大研究工作。
　　第一，本文提出了一種測試框架（SwapBench），方便在移動智能終端系統(tǒng)中測評各類不同交換分區(qū)。該框架選取了兩個重要但常常被忽視的測試指標：應(yīng)用程序啟動時間和切換時間。SwapBe

3、nch能檢測并配置系統(tǒng)交換分區(qū)，并控制和記錄應(yīng)用程序的執(zhí)行過程。同時本文還借助一組小型基準測試程序交叉驗證了SwapBench的正確性。此外，本文首次從體系結(jié)構(gòu)層面、應(yīng)用程序啟動性能和切換性能三個方面對移動智能終端平臺上的各類交換分區(qū)架構(gòu)給出了綜合性的測試評價。最后，基于SwapBench的實驗和測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，本文給出了在移動智能終端平臺上使用交換分區(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)計并提出了一種基于預(yù)測的進程級交換分區(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)測結(jié)果在系統(tǒng)空閑時提前換出上述應(yīng)用列表中最近最不可能使用的進程。為了最優(yōu)地折衷殺死進程和交換進程的代價，SmartSwap采用了基于效能函數(shù)的方法控制提前換出頁面的數(shù)量。
　　本文對S