硬盘测试软件设计与测试

硬盘作为计算机中存储数据的主要载体,其性能的好坏直接决定着整个计算机系统性能的高低。本文设计实现了一种硬盘测试软件,主要模拟硬盘实际I/O读写情况,发出读操作命令,然后统计、计算测试过程中的各个参数指标值。测试的性能参数包括:瞬时、平均、最大数据传速率,平均、最大读操作响应时间,读操作次数,读错误次数及CPU占用率等。分析测试结果知,在硬盘基本性能参数测试时,顺序读操作测试的硬盘瞬时数据传输率随着读操作数据块的增加先增大后减小;随机读操作比相应数据块大小的顺序读操作的数据传输率小。模拟测试流媒体文件服务时,多用户的总数据传输率比单用户时的数据传输率要小得多。     

认识硬盘之二

评测导读一、我们是这样评测的1.读写性能测试 读写数据是硬盘最主要工作,读写速度的快慢直接体现一款产品的最终性能,因而读写性能测试是我们本次专题评测的重点。对于硬盘来说,读写是两个相反的过程,一般来说,硬盘读取数据的速度要大于写入数据的速度,所以严格地说,很多标称硬盘性能的参数也应将读写区分开来。通常,为了省事,人们只是称为数据传输率,比如:突发传输率、持续传输率、随机传输率等,实际上这些传输率中都包含了读写两个过程,您会在后面的测试结果中看到。     

基于FPGA的固态硬盘的设计与实现

文中基于FPGA芯片对特殊接口固态硬盘进行设计。在详细介绍固态硬盘控制器硬件设计的基础上，重点介绍固态硬盘控制器的软件设计。在固态硬盘闪存转换层中的地址映射算法中引入哈希表格，并提出一种综合块的有效页数、擦除次数和特殊性的磨损均衡算法，以减少逻辑地址到物理地址的转换时间和磨损均衡过程中有效数据的搬移量。同时，根据流水线的思想，将固态硬盘的读写过程划分为多个子操作，通过不同子操作间的并行处理，改善固态硬盘的读写性能。硬件测试结果表明，哈希表和磨损均衡算法的使用可以显著改善固态硬盘的性能。     

机械手在磁头动态性能自动化测试系统中的应用

硬盘磁头动态测试是磁头生产过程中反映硬盘性能最为直接有效的测量手段,也是硬盘生产厂家投入较大的工序.为了保证产品质量,提高工作效率,降低成本,提升企业的竞争力,必须开发出一套适合无尘生产环境要求的磁头自动化测试系统.针对公司硬盘磁头动态测试的特殊性,以EPSON工业机器人为执行机构,采用CCD摄像机建立了机器人手眼视觉系统,开发出基于机械手的磁头动态性能自动化测试系统,提高了测试系统的性能,减少了对操作人员的需求.     

高速5端口寄存器文件的设计与实现

为了加快处理器对数据的存取速度,采用0.13μm、8层(A1)金属布线N阱COMS工艺设计实现了一款290ps读访问延迟、16字11位、4读1写的特殊寄存器文件.它应用在流处理器中,读操作是用差分灵敏放大器实现,和写操作共用一个时钟周期,当读写地址一致时,数据从旁路输出.本寄存器文件在频率为1GHz,1.2V,50℃的典型情况下经过多个周期的测试都可以准确地工作,平均功耗为14.75 mW,达到了高速低功耗的设计目标.     

安全认证网关性能测试研究

性能测试作为软件测试对象的一大类,包括负载测试、压力测试、并发测试、疲劳强度测试、大数据量测试等.安全认证网关性能测试通过模拟用户真实环境,采用业界权威工具LoadRunner测试服务器的性能指标,包括:每秒传输事务数、平均响应时间,最大并发连接数、新建连接数、网络吞吐量、CPU和内存使用率.通过测试结果分析,优化设计,提高产品竞争力.     

一种适用于射频电子标签的超低功耗嵌入式EEPROM

采用Chartered 0.35μm EEPROM工艺设计并实现了一个适用于无源射频电子标签的256位超低功耗EEPROM存储器.芯片实现了块编程和擦写功能,并通过优化敏感放大器和控制逻辑的结构,实现了读存储器时间和功耗的最优化.最后给出了芯片在编程/擦写/读操作情况下的功耗测试结果.在电源电压为1.8V,数据率为640kHz时,EEPROM编程/擦写的平均功耗约为68μA,读操作平均功耗约为0.6μA.     

An Ultra-Low-Power Embedded EEPROM for Passive RFID Tags

采用Chartered 0.35μm EEPROM工艺设计并实现了一个适用于无源射频电子标签的256位超低功耗EEPROM存储器.芯片实现了块编程和擦写功能,并通过优化敏感放大器和控制逻辑的结构,实现了读存储器时间和功耗的最优化.最后给出了芯片在编程/擦写/读操作情况下的功耗测试结果.在电源电压为1.8V,数据率为640kHz时,EEPROM编程/擦写的平均功耗约为68μA,读操作平均功耗约为0.6μA.     

Web软件性能参数自动化测试方法设计

Web软件应用程序复杂,而且规模较大,对Web软件性能参数进行测试能够保证系统正常运行。为提升Web软件性能参数测试效果,提出一种新的Web软件性能参数自动化测试方法。建立FabanPlus自动化测试工具测试软件性能,FabanPlus在运行时,由一个中央调解中心控制多个负载生成测试节点以及可分布式的负载节点,根据负载节点建立矩阵,利用自动化测试矩阵获取测试用例,对Web软件的性能进行负载调控,以此达到全面测试Web软件性能参数的目的。实验结果表明,应用该文方法后,数据接收能力高于98%,接收时间极短,具有很好的测试效果。     

系统中传感器的一种模拟性能测试方法

为了测试多个传感器存在时系统运行稳定性的情况。基于已有的性能测试方法,模拟客户端与服务器端的交互操作来实现多个客户端的性能测试,提出了传感器的模拟性能测试方法,研究了一种方法为纯软件模拟传感器的测试,另外一种通过修改1个传感器的二次仪表程序,使其中与系统通信部分的数据参数化,根据服务器的请求反馈服务器需要的正确的结果。结果表明：对传感器二次仪表程序进行修改,能够实现模拟多个传感器在系统中运行的性能测试。     

带Cache的磁盘阵列I/O响应时间及吞吐量分析

文章分析了磁盘参数的描述,针对华中科技大学研制的磁盘阵列,利用排队论分析并计算带Cache磁盘阵列I/O响应时间及吞吐量,得出了提高I/O平均响应时间及最大吞吐量的方法。     

一种集群计算并行I/O中启发式文件分类分配策略研究

提出了一种新的应用于集群计算环境的文件分配算法,即启发式文件分类分配算法(Heuristic FileSorted Assignment algorithm,HFSA),它在保证系统负载基本均衡的前提下,按相似的访问服务时间对每个待分配的数据文件进行磁盘分配.具体实现时,首先对待分配文件按它们的服务时间大小进行排序,然后从集群中选择一个结点的磁盘,将有序的若干文件连续地分配到该磁盘上,直接该磁盘达到最大负载时为止.通过对新策略与已有的贪婪文件分配法进行实验比较,结果表明:在访问响应时间方面,系统轻负载时,缩短了20.2%,系统重负载时,缩短了31.6%,并且数据访问的速率越高,由启发式文件分类分配策略所改善的性能就越明显.     

Linux2.6预测I／O调度程序研究

硬盘寻址是操作系统中最慢的操作之一,对硬盘的访问性能直接影响着操作系统的总体性能,因此对提交给硬盘的I／O请求进行公平高效的调度成为操作系统里必不可少的功能部分。Linux2．6内核里的预测I／O调度程序利用读预测机制减少了硬盘寻址操作,从而保证了很高的全局吞吐量,同时还通过引入防止饥饿的请求分派机制保证了请求之间的公平性。     

如何引导大缓存

缓存是指在计算机存储系统的层次结构中,介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。缓存和主存储器一起构成一级存储器,高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行。在计算机的发展历程中,依据摩尔定律,计算系统中的中央处理器性能发展迅速。而磁盘作为计算系统中的主存储器,由于机械机理的限制,其发展速度远远不及中央处理器的发展速度,形成了中央处理器数据处理快而磁盘读写数据缓慢的状况,从而降低整个计算机系统工作效率。因此,通过在两者之间增加一个缓冲层来协调两者之间数据调动效率问题,缓存由此应运而生。缓存的处理速率接近于中央处理器,可以通过扩大缓存容量,缓解两者之间处理效率差距,能够快速响应中央处理器和磁盘之间的读写请求,作为两者之间的缓冲池,缓存在一个适当范围内越大越好。由于缓存资源的珍贵,因此,缓存成为一个计算系统性能高低的重要标志。     

基于双DMA缓冲的高速图像传输系统设计

针对传统DMA传输中断响应等待时间长、两次DMA传输之间空档期大的缺点,提出了一种双DMA缓冲机制,采用读写数据通道分离的方式提高了DMA的传输效率。并且通过对图像数据的有序组包,利用双DMA缓冲机制,搭建了一种高速图像传输系统,最后实现了图像数据从PC到FPGA的高速传输。经测试验证,系统最高图像传输速率可达2143MB/s,比单DMA缓冲传输速率提高了10%-28%,PCIE最大总线利用率达52%。     

部分响应信道Viterbi算法研究

目前的磁盘存储系统为了满足高数据传输速率和高数据存储密度的要求,造成数字序列之间存在严重的码间干扰,阻碍接收端获得可靠信息。本文基于将磁记录信道均衡为离散时间的部分响应信道模型,接收端采用Viterbi算法对ISI（intersymbol interference）进行检测。通过对PRML检测方案的原理进行理论分析后,给出了磁记录系统中常用的3种部分响应信道模型的计算机仿真。结果表明Viterbi算法能有效地对ISI信道进行检测。     

Cache对磁盘阵列性能的影响

Cache对磁盘阵列的性能影响很大.本文从磁盘参数和通道性能两方面出发,利用排队论和Petri网模型计算磁盘阵列的性能,从理论上分析了磁盘和高速缓存各部分参数对磁盘阵列性能的影响,并提出了提高磁盘阵列性能的若干方法.     

A 3.3 V 32 Mb NAND flash memory with incremental step pulseprogramming scheme

While the performance of flash memory exceeds hard disk drives in almost every category, the cost of flash memory must come down in order to gain wider acceptance in mass storage applications. This paper describes a 3.3 V-only 32 Mb NAND flash memory that achieves not only high performance but also low cost with a 94.9 mm² die size, improved yields, and a simple process with 0.5 μm CMOS technology. Die size is reduced by eliminating high voltage operation on the bitlines through a self boosted program inhibit voltage generation scheme. Incremental-step-pulse programming results in a 2.3 MB/s program data rate as well as improved process variation tolerance. Interleaved data paths and a boosted wordline results in a 25 ns burst cycle time and a 24 MB/s read data rate. Maximum operating current is less than 8 mA     

网络存储系统I/O响应时间边界性能研究

为了对网络存储系统性能进行预测和改进,利用定量分析法研究了系统I/O响应时间与各性能影响因素之间的关系。通过分析网络RAID存储系统的数据传输原理,建立了该系统的闭合排队网络模型,并研究了其I/O响应时间的性能边界。实验表明,理论性能边界反映了实际系统性能的变化趋势和性能边界。进一步分析发现,当并发任务数较低时,存储中心服务器CPU处理能力和缓冲区命中率是影响I/O响应时间的关键因素。     

分布式I／O资源虚拟化技术的研究

提出一种可有效整合和使用分布式I/O资源的新方案.该方案实现于操作系统和系统硬件之间,主要采用最新的硬件虚拟化技术,将分布于多主机的I/O资源进行虚拟化和整合,为上层客户操作系统构建一个全局虚拟I/O空间,实现客户操作系统对分布式I/O资源的全局管理和使用.该方案实现于系统软件层,性能较高、实现成本低,并且客户操作系统无需做任何修改.