閃存文件系統(tǒng)的底層結(jié)構(gòu)與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-04 13:38
近年來(lái),閃存由于其非揮發(fā)性、低功耗、訪問(wèn)高速、體積小等特性得到了廣泛應(yīng)用,但它既不是字符設(shè)備,也不是塊設(shè)備,其獨(dú)特物理特性使它在傳統(tǒng)文件系統(tǒng)中的應(yīng)用存在一定阻礙。其特性也包括:塊擦除次數(shù)有限和擦除后重寫(xiě),這都會(huì)影響閃存的性能和使用壽命。如何為閃存提供一個(gè)恰當(dāng)?shù)奈募到y(tǒng),提高閃存的性能,延長(zhǎng)閃存的使用壽命,成為眾多學(xué)者研究的重點(diǎn)。本文對(duì)閃存文件系統(tǒng)的演變歷史進(jìn)行了綜合研究,歸納了各種閃存文件系統(tǒng)的底層機(jī)制,并進(jìn)行了性能分析。首先對(duì)閃存的物理特性進(jìn)行了介紹;然后研究了各種閃存文件系統(tǒng)及其底層結(jié)構(gòu),概括出了閃存文件系統(tǒng)所共同面臨的三大問(wèn)題:垃圾回收、磨損均衡和壞塊管理;進(jìn)而提出一種基于高低頻數(shù)據(jù)互換的新穎的磨損均衡算法OEBS,通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明,有效均衡了擦除分布,改善了閃存文件系統(tǒng)的使用壽命延長(zhǎng)度;對(duì)前沿閃存文件系統(tǒng)的底層機(jī)制進(jìn)行了研究,并做了定量的性能分析;最后總結(jié)全文,對(duì)閃存文件系統(tǒng)底層機(jī)制和性能研究進(jìn)行總結(jié)和展望。
【文章來(lái)源】:復(fù)旦大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
頁(yè)模式優(yōu)化的FTLREAD如果讀由LPM得到的物理頁(yè)面失敗,則根據(jù)OOB中的鏈接信息查找對(duì)應(yīng)的
負(fù)負(fù) O:ffeeeeIDZZZ博博’ :freeeeSParelll圖2一6頁(yè)模式優(yōu)化的 FTLREAD如果讀由LPM得到的物理頁(yè)面失敗,則根據(jù)OOB中的鏈接信息查找對(duì)應(yīng)的替換頁(yè)面。ERASE兩環(huán)藺]一匹 FFFFFFFFFI日Shhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh 0000000毋毋頁(yè) O:freeee!DOOOOO塊 塊 塊塊塊塊塊’黔······························廠廠廠 廠廠州州‘2黔1:_失效 效 B!oeklllll 11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè) 頁(yè) 頁(yè)頁(yè) 2:freeeeeeee 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000蠢 蠢 蠢 蠢蠢瓢巍 )))))))百百百門(mén).斤戶, ,了 nlllll;;;;;臻鑫藕瞪樹(shù)(立 立乏二下 下下nnnnn獷歡盯介腸另沖沽護(hù),萬(wàn)泛翻口濘 濘 濘濘口口 .....................旗姍麟熟魏冊(cè) 冊(cè)口F“盆‘ 11111 111111111孚胃,刁二 ~~~~如..,.‘,..均
‘皿密如呱皿血)fl背ha蘸纂瓢鑫霸圖2一 8jffs中寫(xiě)操作閃存中節(jié)點(diǎn)數(shù)增加,內(nèi)存中的inode節(jié)點(diǎn)數(shù)不變;映射表中的值相應(yīng)進(jìn)行修垃圾回收J(rèn)ffs用head保存日志中最舊的節(jié)點(diǎn)指針,tall保存最新的節(jié)點(diǎn)指針,可以看成環(huán)形隊(duì)列。當(dāng)tail接近head時(shí),垃圾回收線程就會(huì)被觸發(fā)。垃圾回收線程的方法是順序擦除head指向的節(jié)點(diǎn)所在的擦除塊。如果該節(jié)點(diǎn)是過(guò)時(shí)的,它會(huì)被跳過(guò),并且head前移;如果該節(jié)點(diǎn)是有效的,垃圾回收線程將在tail處復(fù)制這樣的節(jié)點(diǎn),并將原節(jié)點(diǎn)標(biāo)一記為過(guò)時(shí)的。這樣
本文編號(hào):3321796
【文章來(lái)源】:復(fù)旦大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
頁(yè)模式優(yōu)化的FTLREAD如果讀由LPM得到的物理頁(yè)面失敗,則根據(jù)OOB中的鏈接信息查找對(duì)應(yīng)的
負(fù)負(fù) O:ffeeeeIDZZZ博博’ :freeeeSParelll圖2一6頁(yè)模式優(yōu)化的 FTLREAD如果讀由LPM得到的物理頁(yè)面失敗,則根據(jù)OOB中的鏈接信息查找對(duì)應(yīng)的替換頁(yè)面。ERASE兩環(huán)藺]一匹 FFFFFFFFFI日Shhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh 0000000毋毋頁(yè) O:freeee!DOOOOO塊 塊 塊塊塊塊塊’黔······························廠廠廠 廠廠州州‘2黔1:_失效 效 B!oeklllll 11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè)頁(yè) 頁(yè) 頁(yè)頁(yè) 2:freeeeeeee 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000蠢 蠢 蠢 蠢蠢瓢巍 )))))))百百百門(mén).斤戶, ,了 nlllll;;;;;臻鑫藕瞪樹(shù)(立 立乏二下 下下nnnnn獷歡盯介腸另沖沽護(hù),萬(wàn)泛翻口濘 濘 濘濘口口 .....................旗姍麟熟魏冊(cè) 冊(cè)口F“盆‘ 11111 111111111孚胃,刁二 ~~~~如..,.‘,..均
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本文編號(hào):3321796
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