随着信息科技的迅速发展,基于闪存的存储设备以其显著的高性能和低能耗等优势,正逐渐成为计算机存储系统中的一个重要组成部分。然而,由于其相对较高的价格和低容量,如何通过经济高效的方式,让闪存设备在高性能存储系统中充分发挥作用成为一项重要的系统研究问题。将固态硬盘中闪存转换层的功能集成到缓存系统中,由缓存系统直接控制闪存芯片,并对闪存空间进行管理。利用传统固态硬盘中的保留空间来缓存更多数据,当缓存的数据页热度下降时,将其移动到保留空间中并标记为可擦除状态,可擦除状态下的数据页同样能起到数据缓存的作用。在此基础上,提出了结合访问次数的改进LRU算法,用于对缓存中的热点数据进行筛选,缓存中的非热点数据将被标记为可擦除状态,成为垃圾回收的候选目标,但是在其真正被擦除之前,仍然能够被命中,且命中后将重新成为热点数据。当闪存的使用空间达到阈值时,垃圾回收操作将启动,选择无效页和可擦除页集中的数据块,迁移其中的有效页,淘汰可擦除页,并擦除该数据块,释放其空间。另外,结合缓存的需求和闪存特性,提出了针对性的静动数据分离方案,根据工作负载的特性和数据页的访问历史,将数据页划分为静态数据和动态数据,分别写入到不同的数据块中,使无效页和可擦除页的分布更加集中,提升垃圾回收的效率。实现上述系统并进行仿真测试。测试结果表明,使用Financial和TPCC的trace进行测试,与FlashCache进行对比,性能提升分别为9.6%和39%,同时,写闪存的次数分别减少了1.2%和4.6%。