基于嵌入式Linux的Flash轉換層的分析與優(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，被廣泛應用于各種嵌入式消費類電子產品中。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塊設備類文件系統(tǒng)而設計的一種軟件中間層，其主要作用是將閃存設備模擬成為虛擬塊設備，從而向上層文件系統(tǒng)隱藏底

2、層實現的細節(jié)。FTL的實現主要分為地址映射、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計的基于國產Unicore32架構的高性能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)數據占據的數據塊。本文以SEP6200 FTL為基礎，基于熱點數據判別思想，引入基于熱點塊的多路哈希熱點判別算法。通過數據訪問的頻率來

3、進行熱點塊和惰性塊的區(qū)分，然后通過數據遷移來均衡物理塊的使用。同時引入基于列排列的內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對于處理器性能的影響。統(tǒng)計物理塊的擦除次數，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。當總擦除次數為19000時，其均