大数据时代来临,海量数据的存储对当前计算机存储和处理能力提出了巨大的挑战。并行计算、云计算等技术日渐成熟,处理器性能显著提高使得计算机的信息处理能力足够强大,但计算机存储系统性能并没有多大的提高,传统DRAM主存集成度低、与二级存储之间性能差距较大。相变存储器(Phase Change Memory,PCM)因为其高密度、非易失性等特点为计算机存储体系带来了技术变革,但PCM读写不对称、写寿命有限等原因导致其无法普及,因此将两者混合共同构建混合主存系统成为当前主流的研究方向。同时因为主存与二级存储之间的性能差距仍无法避免,因此将SSD和HDD混合构建辅存系统成为解决该问题的有效方法。本文利用DRAM和PCM构建混合主存,SSD和HDD构建辅存,以此来共同搭建一个混合存储系统,针对混合主存中的命中率和PCM的写寿命,研究页面管理算法;并针对混合辅存中的I/O延迟,研究页面迁移策略。主要内容包括:1.基于热度感知的页面划分管理方法。研究PCM&DRAM的同级混合主存架构,在此基础上提出一种基于热度感知的页面划分管理方法,采用与传统CLOCK算法相似的工作机制来保证系统的命中率,引入最近两次的写距离概念并结合页面历史信息对页面的冷热性进行准确的判断,设计页面的迁移管理机制,通过写clock链表对页面的写热度进行动态跟踪,将热写页迁移到DRAM中,减少PCM的写次数进而提高PCM的寿命。最后通过仿真实验加以验证,本方法在保证命中率的同时,PCM上的写次数平均减少约9.5%。2.基于热度的代价迁移策略。在混合内存的基础上对辅存进行研究,提出一种基于I/O代价计算的迁移策略。引入传统的冷热概念对数据的热度进行划分,在此基础上加入一个过渡状态,使得页面需要连续两次相同的操作才能将其从热页变为冷页。同时引入页面定位倾向的概念,设计迁移策略,通过统计页面存储在不同介质上的I/O代价来决定页面的存储位置。通过搭建GEM5+NVMain+Disksim+Flashsim仿真平台,评估系统性能。实验表明,本策略能够有效的降低I/O延迟,降低系统的运行时间约12.8%。