文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
符合I<,2>O规范的RAID系统设计与硬件设备模块实现
姓名:姚爚
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:施亮
20080218
上海交通大学硕士学位论文
符合 I2O 规范的 RAID 系统设计与硬件设备模块实现
摘要
网络技术的不断发展对服务器 I/O 性能提出了越来越高的要求,因
此提升 I/O 性能是当前服务器技术发展的重点。本文的研究工作主要分
为两部分:设计一种符合 I2O 规范的 RAID 系统和该系统的硬件设备模
块开发。研究工作的意义在于,能够开发出一种兼容现有服务器的嵌
入式 I/O 平台,这种 I/O 平台不但能通过使用 RAID 技术改善服务器的
I/O 性能,同时还能利用 I2O 技术,大大减轻由于 I/O 操作造成的主机
端应用程序处理器的负担,除此之外,基于 I2O 规范的驱动程序设计
模式也能大大简化重复性极高的驱动开发过程。
本文围绕这两个核心问题展开讨论。将首先介绍 I2O 规范定义及
系统结构,作为开发的基础知识,同时给出几种典型的 I2O 平台的实
现形式;并进一步将介绍选择的 I2O 操作系统 IxWorks,其中包括
IxWorks 的特点、提供的服务,以及集成开发环境 Tornado,并将详细
描述交叉编译环境的建立步骤;在建立了良好的知识基础后,将从硬
件和软件两方面,给出整个 I2O RAID 系统的结构设计,定义系统的各
个部分的功能,并以此作为开发的标准;并将详细描述本系统中硬件
设备模块的开发和实现过程,包括建立虚拟磁盘、建立模块参数和参
数表阵列、消息处理函数等,同时列举了若干个具有典型意义的功能
函数实现细节;最后将将具体的安装和使用硬件设备模块,并结合
RAID 中介服务模块,完整的实现整个 RAID 系统的功能、测试其 I/O
性能,并结合测试数据进行分析,证明该 I2O RAID 系统能够大大提高
整个系统的 I/O 性能。
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上海交通大学硕士学位论文
关键字:智能输入输出,RAID,IxWorks,硬件设备模块
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上海交通大学硕士学位论文
A STRUCTRUAL DESIGN OF AN I2O BASED RAID SYSTEM AND THE
IMPLEMENTATION ON HARDWARE DEVICE MODULE
ABSTRACT
Nowadays, the I/O performance of work server, which es
the key issue in future server technology, is driver by the continuous
development work technology. This paper focuses to design a I2O
based RAID system and to implement its Hardware Device Module, which
not only have a positive impact on server’s I/O performance via RAID
technology, but also relieve host CPU from I/O interrupt by I2O technology.
Besides, the device driver model provided by I2O specification will
remarkably simplify the developing procedure of device drivers.
Firstly, the I2O specification and its system structure will be
introduced as basic knowledge. And IxWorks, chosen as an I2O embedded
system for this paper, will be introduced in detail on its characteristics,
services and integrated developing environment Tornado. Secondly, after a
systematic introduction on background knowledge, a structural design of an