avatar avatar 我的文献 TrueFFS文件系统的底层结构与性能研究 作者 谭明 单位 国防科学技术大学 导师 吴家铸 关键词 TrueFFS; 限时操作; 磨损平衡; 局部碎片回收
摘要
随着电子技术的飞速发展,Flash存储器由于具有体积小,功耗低,存储容量大以及非易失性等特点,广泛应用于航空航天、通信、交通等领域。如何为Flash提供一个高效的文件系统,提高Flash的性能,延长Flash的使用寿命,已经成为现在的一个研究热点。TrueFFS是M-system公司为VxWorks操作系统定制实现的,它为广大Flash存储设备提供了通用的设备接口,使得高端用户无需关心Flash与一般磁盘的差异,大大简化了操作过程,同时,它具有可重入,线程安全等特点,目前已经成功应用于航空航天、军事等诸多领域。本文所作的主要工作包括以下几个方面:(1)首先介绍了TrueFFS系统结构和主要技术,之后从数据结构、运行流程的角度进行了深入分析,对转换层的结构进行了深入的剖析和研究,在此基础上,对当前TrueFFS存在的优点和缺点进行了总结。(2)提出了限时转换层(TFTL)和局部碎片回收的设计方案。TFTL对读和写操作的时间进行了限制,使得操作时间接近于理论值。局部碎片回收方案使得Flash存储在进行存储分配的时候,所耗费的时间是固定的。通过这些改进,使得TrueFFS读和写等基本操作的性能得到了提升。(3)在分析TrueFFS原有的磨损均衡机制的基础上,提出了一种新的磨损均衡算法,通过强制静态数据和冷数据在整个Flash存储空间上进行转移,来平衡Flash内所有擦除块的磨损,从而延长Flash的使用寿命。
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