Development of a Single-Level Storage System Capable of Utilizing Next-Generation NVRAM

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本研究は，次世代不揮発性メモリ（NVRAM）・半導体ドライブ（SSD）・ハードディスクドライブ（HDD）の３種類の記憶媒体の間で，アクセス頻度の変化等に応じてデータの自動再配置を行うシングルレベルストレージシステムの実装方式を確立し，その効果を確認することを目指している．このシングルレベルストレージシステムは，アクセスされていない間にも再配置を行う自律的・能動的な動作を必要とする．ところが，これまでのOSに搭載されてきた各種デバイスドライバは，呼び出されたときにだけ受動的に動作するルーチンとして構成されているため，ここに常時稼働する能動的な動作を組み込むことは容易ではない．また，迅速なプロトタイプ構築を行う上でも，OSの伝統的なデバイスドライバを改造することは効率的ではない．そこで，本研究では，ストレージ仮想化技術の一つであるiSCSI（internet SCSI）におけるターゲットのオープンソース実装であるtgtデーモンを改造することによってシングルレベルストレージシステムを試作することとした．また，DRAMによる主記憶の一部を用いてエミュレーションを行い次世代NVRAMの代わりとなる疑似ボリュームを実現した．令和元年度までに，３種類のメディアを統一的に扱うブロックアドレスマッピング機構，および，明示的な指示を契機としてデータブロックの再配置を開始するオンデマンド再配置機構を開発した．令和2年度には，一定時間アクセスがなかったときに自動的に起動されるバックグラウンド再配置機構を実装し，予備評価を行った．