操作系统课程设计 I/O subsystem

Posted 2020-12-14 wwqdata

实验报告和代码见我的github https://github.com/ningmengwei-ata/Class-Project/tree/master/Operating%20System/ram%20test

实验要求

? 在MINIX3中安装一块X MB大小的RAM盘（minix中已有6块用户可用RAM盘，7块系统保留RAM盘），可以挂载并且存取文件操作。

? 测试RAM盘和DISK盘的文件读写速度，分析其读写速度差异原因（可用图表形式体现在实验报告中）。

性能测试： 1. RAM盘和Disk盘的性能测试中，需要采用多进程并发的同步读写，并发数要增加到设备接近“饱和”状态（吞吐量难以继续提升，但是I/O延时恶化）。在出现饱和前，总吞吐量随着并发数线性增长。

2. 性能测试的二个变量为“块大小”（推荐64B/256B/1KB/4KB/16KB/64KB）和“块扫描方式”（顺序/随机）。可以画四张曲线图对比RAM盘和Disk盘性能（随机读，随机写，顺序读，顺序写）。实验结果预计为RAM盘性能高于DISK盘，特别是随机读写性能。

注意事项

? 使用posix函数 open打开文件，利用O_SYNC参数使得write/read操作为同步模式。

? 一定要检查write/read函数的返回值，以及写入的字节数目，确定是否成功。

? 为了简化实验，可以为每个进程分配一个独立的文件。为了减小主机操作系

统的缓存机制造成的误差，文件总大小越大越好（例如300MB）。

? 随机读写时，可以采用lseek重新定位文件指针；顺序读写时，默认文件指针

自动移动，当读到文件末尾时，可以用lseek返回文件头。

? 每组的读写需要反复持续一段时间，过短的时间会造成误差较大。

? 通常情况下，7~15个进程达到饱和，吞吐量不会高于700MB/s (ram盘顺序读

写)。

? 如果minix虚拟机建在SSD下，会导致随机和顺序的差距减小，所以最好把虚

拟机放在机械硬盘上，实验效果更明显。

测试用例

? 分别测试在RAM盘和disk盘下的随机读，顺序读，随机写，顺序写速度。对

比在不同的blocksize下的性能，然后通过Excel把数据制作成图表。