Flash存储系统数据管理算法的研究

发布时间：2024-02-18 08:25

　　基于半导体的以Flash为存储介质的存储器是一种高性能、低能耗的新兴存储设备,它的问世将逐渐取代以磁记录方式存储数据的硬盘。但由于Flash存储芯片本身容量的限制和芯片中存在有坏块、存储块擦除不均衡和垃圾回收效率不高等问题,所以如何设计高效的数据管理算法对Flash存储系统中的数据存储进行有效的管理成为了研究的主要问题。 首先,建立一个Flash存储系统框架模型,在硬件结构中采用多通道技术,有效提升系统中数据的存取速度。在软件架构上通过对Flash存储管理技术的研究,对整个系统采用模块化划分,在模块中实现对Flash存储设备有效的数据管理。 其次,在Flash存储设备和文件系统间加入功能层---Flash转换层,在功能层中设计Flash设备的数据管理算法,采用日志块链表结构使上层与Flash物理存储介质进行地址映射,建立坏块列表对整个系统进行坏块统一管理,提出的区域化均衡算法有效的将擦除次数均匀的分布到整个Flash设备中,区域化回收算法较好的将无效的存储块集中回收并统一做擦除操作。 最后,采用仿真对设计的管理算法进行测试,测试显示此管理算法可有效解决Flash存储系统中的擦除块均衡等...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.3FTL地址映射转换表[20]

址与逻辑页地址来进行一一对应。FTL映射地址转换表关系具体信息见下图2.3所示。利用FTL管理机制，读写存取操作都是按页进行，数据存储时首先存储在空白的页面存储区中，对已经写有数据的页不可以在此物理空间上对其进行写操作。回收操作时需要更新它的地址映射表中的转换信息。在地址转换表中....

图3.6单个Flash芯片存储块数据结构小结

Flash芯片内部所存具体信息的数据结构如下图3.6所示。图3.6单个Flash芯片存储块数据结构3.4小结本章主要完成了对Flash存储系统框架模型的建立工作。首先，针对Flash的存储特点，对Flash存储系统的总体设计从数据管理要求和性能要求上提出了Flash存储系统的技术....

图4.3日志块链表

25华中科技大学硕士学位论文体信息见下图4.3所示。图4.3日志块链表块映射表、页映射表和物理日志块链表具体查找关系与保存维护地址见下图4.4所示，块映射表和物理日志块链表是存储在Flash芯片的固定几个存储块中的，而页映射表是存储在内存划分出的一个页映射表....

图4.10通道内区域划分

收过程中我们会对所有的存储块进行区域划分，来提高通道中对块的选择效率。据存储过程中，随着时间的推移，会出现一些经被访问的数据。我们将这些经常更新的数据称为据称为“非活跃数据”。另外，我们将每个通道个区域的存储块不需要物理上连续的，将“活跃到不同的区域，将存储活跃数据的区域称为活跃....

本文编号：3902187