由于超顺磁效应的影响,磁盘存储密度增长已经遇到瓶颈。现有的位于探索阶段的磁技术之中,瓦记录有希望使磁盘存储密度提高2.3倍多。虽然瓦记录具有提高磁记录密度的优点,但是它也具有随机写能力差的缺点,因为写入前一个磁道会破坏相邻磁道上的数据。研究瓦记录感知文件系统,克服瓦记录磁盘随机写性能低的缺点,是国内外研究的热点。论文设计并实现了一种协作式瓦记录感知文件系统CosaFS和一种混合式瓦记录磁盘Cache-SWD(集成闪存的瓦记录磁盘)。CosaFS能感知底层混合式瓦记录磁盘Cache-SWD的信息,利用闪存实现元数据分离功能,并且利用热数据识别与迁移技术提高整体存储系统的性能。CosaFS依据T13 Banded Device Command接口进行数据传输和管理Band中的Write Pointer。协作式垃圾回收功能由CosaFS和混合式瓦记录磁盘Cache-SWD共同完成。CosaFS负责指定垃圾回收策略,决定待垃圾回收Band,而混合式瓦记录磁盘Cache-SWD完成待垃圾回收Band中的有效数据块迁移。在进行垃圾回收时,CosaFS依据T13 Banded Device Command接口向设备端Cache-SWD传递相应的垃圾回收信息。测试表明,CosaFS的元数据访问速度,大量文件创建速度和大量文件随机访问的速度更优于瓦记录磁盘Seagate Archive HDD和ShingledFS。同时,针对Cache-SWD这种混合式瓦记录磁盘,CosaFS中的协作式垃圾回收和热数据识别与迁移技术能提高数据更新能力。