simpleFTL

Simpleftl

Eine einfache Flash -Übersetzungsschicht, die eine Trace -enthält, die Blockadressen enthält und den Vorgang/Schreibvorgang enthält.

Eingang

• Block Trace nimmt eine Liste von Blocknummern und Betriebstyp als Eingabedatei auf. Das Format ähnelt

 5188 READ
5208 READ
6164 READ
5236 READ
5276 READ
1024 WRITE
16 WRITE
16384 WRITE

Wenn die Operation nicht angegeben ist (Lese/Schreiben), ist der Standard -Schreibvorgang.

• Fail -Pairs Eine Liste von Blocktupeln des Formats -

 primary_logical_block recovery_logical_block degree_of_loss

Beispiel - Für ext4 könnte der primäre Block ein Inode sein, der auf der Festplatte geschrieben ist. Der Sekundärblock wäre das Journal, in das der primäre Block im Falle eines Fehlers wiederhergestellt wird.

Ausgabe

• Anzahl der physikalischen Blöcke, die sowohl Primär- als auch Wiederherstellungsblöcke zusammen enthalten.

Simulatortyp

Es gibt drei Arten von FTL -Schichten, die simuliert werden können:

• Seitenstufe ftl
  Eine Seitenstufe ftl ordnet eine logische Seite direkt auf eine physische Seite ab. Wenn ein Überschreiben auf einer logischen Seitenzahl auftritt, ist die ältere physikalische Seite ungültig gekennzeichnet. Der logischen Seitennummer wird eine neue physische Seite zur Verfügung gestellt. LTOPMAP wird aktualisiert, um die aktualisierte Seite zu reflektieren. Blockstat of Old and New Block wird aktualisiert, um eine neue ungültige Seitenanzahl widerzuspiegeln.

• Blockpegel ftl
  Ganzer logischer Block wird einem physischen Block zugeordnet. Wenn ein Überschreiben einer logischen Seitenzahl auftritt, wird der gesamte Block ungültig, alle Einträge im älteren Block werden in einen neuen Block kopiert. MAP enthält nur logische bis physische Blockzuordnung.

• Hybridspiegel FTL
  Speichern Sie die LBN in PBN -Werten, aber auf einem Überschreiben zu einer logischen Seitenzahl wird der neue physische Block im nächsten freien Eintrag desselben Blockorts nachgeschlagen. Die logische bis physische Blocknummer -Zuordnung wird in jedem Blockstat gespeichert. Die Ungültigkeit des gesamten Blocks erfolgt, wenn kein Platz mehr für den Schreiben zusätzlicher Blöcke auf den Block vorhanden ist.

Datenstrukturen

• Ltopmap
  Eine logische bis physische Karte.
• Blockstat
  Eine Struktur, die Statistiken für jeden Block - Blocknummer, Anzahl der gültigen Seiten pro Block enthält. besetzt oder kostenlose BOOL -Variable.
• NEXT_PHY_ADDR
  Nächste physische Adresse, die einer logischen Seite zugeordnet werden kann.

Funktionen

• getNextPhysicalPage()
  Gibt die nächste gültige physische Seite zurück. Wenn die LBN bereits zugewiesen ist, geben Sie die physische Seite ungültig, geben Sie eine neue physische Adresse zurück.
• map(lbn, pbn)
  Aktualisieren Sie LBN mit PBN. Achten Sie darauf, ob LBN bereits zugeordnet ist.
• getFreeBlock()
  Gibt eine Blocknummer zurück, die alle Seiten ungültig gemacht hat.
• getTargetBlock()
  Rücklaufblocknummer mit den geringsten Seiten ohne Null-Seiten.
• GC(X)
  Holen Sie sich einen kostenlosen Block, holen Sie sich einen Zielblock, stellen Sie alle LBNs der PBNs im Zielblock zum freien Block neu. Markieren Sie den Opferblock wie verfügbar. Rufen Sie GC an, bis x% der Blöcke, die ungültige Seiten enthalten, gereinigt/gc. TODO: Verbessern Sie GC, um nicht nur freie Blöcke, sondern auch Blöcke, die teilweise gefüllt wurden.

Müllsammlung

Der Code folgt einer gierigen Müllsammlungspolitik.

Die Müllsammlung erfolgt standardmäßig, nachdem GC_COUNT% der physischen Blöcke im Dateisystem verwendet wurden. Bei der Müllsammlung wird der Block ausgewählt, der die meisten ungültigen Seiten enthält, einen Zielblock / kostenlosen Poolblock auswählen und gültige Seiten vom Quellblock auf den Zielblock übertragen werden. Die physischen Seiten im Quellblock können jetzt während der Zuordnung wiederverwendet werden.

 Invoke GC
	Choose Victim block (blk.gc_count < curr_gc_count)
		if not found; exit
	Choose empty block (blk.gc_count < curr_gc_count)
		if not found; check for Merge Block (explained below)
	Move valid from Victim -> Empty
	Mark Empty -> Valid
	Mark Victim -> Empty
	Update GC count of both blocks to curr_gc_count.
Continue.

Ein Zusammenführungsblock ist ein Block, der nicht vollständig leer ist, aber Platz hat, um alle Einträge des schmutzigen Blocks zu halten. Falls ein leerer Block nicht gefunden wird, wählen wir einen Merge -Block, ungültig und schreiben dann die Werte zusammen mit allen Einträgen des schmutzigen Blocks wieder in den Block.

Spuren

• SEQ
  Sequentielle Arbeitsbelastung
• Überschreiben
  Überschreibe verfolgt, um zu überprüfen, ob frühere Blockeinträge ersetzt wurden oder nicht
• Seite GC Trace
  Eine Spur, die GC aufruft, indem sie Seiten ungültig machen. ausführen

 ./ftl.py 1 8 512 128 traces/page_GC and traces/block_GC

Dies sollte ein Gerät mit 6 Blöcken, 8 Seiten erstellen und eine Spur ausführen, die letztendlich 11-17 Blöcke in der Blocknummer 0 haben würde.

• Block GC Trace

 ./ftl.py 2 4 512 128 traces/block_GC

• Trace_Merge
  Eine einfache Erweiterung der oben genannten GC -Spur, die proaktives Verschmelzung verfügbarer Blöcke führt.
• Trace block_map. Siehe EG_LPNS/BLOCK_MAP Führen Sie mit

 ./ftl.py 1 8 512 128 traces/block_map