【摘要】：傳統(tǒng)硬盤由于其機(jī)械物理結(jié)構(gòu)的特點,在快速發(fā)展的移動信息技術(shù)中己突顯其局限性,而由NAND flash芯片構(gòu)成的固態(tài)硬盤因其低功耗、無噪音、抗震動、低熱量、體積小等特點,迅速在存儲器系統(tǒng)市場中拓展占有率,成為最具技術(shù)前景和發(fā)展空間的存儲系統(tǒng)之一。 采用NAND flash作為固態(tài)硬盤的主要存儲芯片,需要應(yīng)用一定的技術(shù)使其滿足固態(tài)硬盤隨機(jī)讀寫訪問的特性。目前普遍采用的方法有：通過增加訪問請求連續(xù)性使其適應(yīng)NAND flash存儲的特性；通過增加DRAM緩存以適應(yīng)隨機(jī)讀寫訪問的特性；采用Flash Translation Layer (FTL)技術(shù),通過在上層文件系統(tǒng)與底層flash存儲器之間使用FTL,以隱藏flash存儲器的特性,進(jìn)而使固態(tài)硬盤的IO讀寫訪問像普通磁盤操作一樣快速等等�！陙�,尤以FTL技術(shù)發(fā)展最快,已成為這一領(lǐng)域的熱門研究方向。 FTL具有三點主要功能：地址映射、垃圾回收和磨損均衡。本文針對FTL算法的頁級地址映射算法、塊級地址映射算法和混合地址映射算法做了進(jìn)一步的研究和分析,總結(jié)出頁級地址映射的特有優(yōu)勢和不足。同時,在頁級地址映射的算法基礎(chǔ)上提出了算法優(yōu)化方案,設(shè)計了新的FTL地址映射算法——CFS-FTL算法。本算法基于IO訪問請求的局部性特征,將IO訪問請求分為兩類并采用不同的緩存表對其進(jìn)行處理,以此來提高系統(tǒng)的命中率。與此同時,采用干凈頁優(yōu)先替換的緩存策略,優(yōu)化了傳統(tǒng)的LRU算法,在提高系統(tǒng)命中率的同時有效減少了寫回操作的開銷,縮短了系統(tǒng)的響應(yīng)時間；算法根據(jù)訪問請求的類型調(diào)整緩存表內(nèi)容,有效地利用了SRAM緩存空間,增加了緩存管理的適應(yīng)性；此外,CFS-FTL對垃圾回收策略進(jìn)行優(yōu)化,將數(shù)據(jù)塊區(qū)劃分為冷熱兩類并集中處理熱數(shù)據(jù)塊,以減少存儲器中的塊擦寫次數(shù),最終達(dá)到延長存儲器壽命的目的。 本文詳細(xì)描述了CFS-FTL算法的架構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化內(nèi)容,并在FlashSim模擬器上實現(xiàn)了算法仿真。最后,對實驗結(jié)果做了性能分析,并與相關(guān)算法進(jìn)行了比較,以此驗證了CFS-FTL的有效性和可行性。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP333.35

【共引文獻(xiàn)】

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1 劉義;郭建都;梅林;;基于離散滑模變結(jié)構(gòu)的慣穩(wěn)回路控制研究[J];指揮控制與仿真;2010年06期

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本文編號：2546159