基于軟件架構(gòu)的固態(tài)硬盤FTL設(shè)計(jì).pdf

1、相對(duì)于傳統(tǒng)硬盤，基于閃存的固態(tài)硬盤具有高性能、低能耗、高可靠性等諸多優(yōu)點(diǎn)，隨著閃存芯片容量的快速增長(zhǎng)和價(jià)格的不斷下降，基于閃存的固態(tài)硬盤對(duì)傳統(tǒng)磁盤形成了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)。由于文件系統(tǒng)不能直接對(duì)固態(tài)硬盤進(jìn)行操作，需要通過(guò)一種叫做閃存轉(zhuǎn)換層的軟件向文件系統(tǒng)提供塊設(shè)備接口，使其可以像使用磁盤一樣使用固態(tài)硬盤。
　　提出一種頁(yè)級(jí)地址映射算法，邏輯頁(yè)與物理頁(yè)為全相聯(lián)的映射關(guān)系。維護(hù)一張頁(yè)映射表并采用日志的方式來(lái)記錄映射條目的修改。日志區(qū)滿之后，

2、將日志區(qū)和相應(yīng)的直接映射區(qū)進(jìn)行合并，以釋放日志區(qū)的空間。對(duì)塊狀態(tài)表的管理與頁(yè)映射表類似，二者的更新、查詢、合并等操作相同。超級(jí)塊存放索引表信息。另外，還從回收塊的選擇和觸發(fā)垃圾回收的觸發(fā)時(shí)機(jī)兩方面對(duì)垃圾回收進(jìn)行優(yōu)化，確定了一個(gè)合理的權(quán)值公式和主動(dòng)與被動(dòng)相結(jié)合的回收策略。
　　最后，實(shí)現(xiàn)一個(gè)獨(dú)立的仿真平臺(tái)來(lái)模擬固態(tài)硬盤處理請(qǐng)求的過(guò)程。主要用于仿真主動(dòng)垃圾回收和被動(dòng)垃圾回收兩種機(jī)制，統(tǒng)計(jì)垃圾回收的次數(shù)和造成的平均延時(shí)。實(shí)驗(yàn)證明，垃圾回