基于嵌入式Linux的Flash轉(zhuǎn)換層的分析與優(yōu)化.pdf

1、NAND閃存是一種非易失性存儲器，具有體積小、功耗小、抗震動及速度快等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各種嵌入式消費類電子產(chǎn)品中。隨著微細化的發(fā)展，閃存的容量和存儲密度不斷變大，但是其可靠性和產(chǎn)品的壽命卻在不斷減少。閃存的損耗均衡成為當前一個熱點研究課題。
　　FTL(Flash Translation Layer)是為了在閃存存儲器上實現(xiàn)塊設(shè)備類文件系統(tǒng)而設(shè)計的一種軟件中間層，其主要作用是將閃存設(shè)備模擬成為虛擬塊設(shè)備，從而向上層文件系統(tǒng)隱藏底

2、層實現(xiàn)的細節(jié)。FTL的實現(xiàn)主要分為地址映射、垃圾回收、損耗均衡等等幾個方面。SEP6200微處理器是本實驗室自主設(shè)計的基于國產(chǎn)Unicore32架構(gòu)的高性能SOC處理器。SEP6200的FTL采用基于鏈接表的空閑塊組織形式來進行損耗均衡。但是這種動態(tài)損耗管理是基于隨機性空閑塊分配的，并且不能管理那些被靜態(tài)數(shù)據(jù)占據(jù)的數(shù)據(jù)塊。本文以SEP6200 FTL為基礎(chǔ)，基于熱點數(shù)據(jù)判別思想，引入基于熱點塊的多路哈希熱點判別算法。通過數(shù)據(jù)訪問的頻率來

3、進行熱點塊和惰性塊的區(qū)分，然后通過數(shù)據(jù)遷移來均衡物理塊的使用。同時引入基于列排列的內(nèi)存分布算法來進一步降低衰減操作所花費的時間。
　　本文采用隨機工作負載模型模擬損耗壓力并進行分析。通過對SEP6200 FTL優(yōu)化前后的讀寫性能對比測試來分析熱點塊判別程序?qū)τ谔幚砥餍阅艿挠绊?。統(tǒng)計物理塊的擦除次數(shù)，并通過計算均方差來分別比較YAFFS與SEP6200FTL，和SEP6200FTL優(yōu)化前后的損耗情況。當總擦除次數(shù)為19000時，其均