simpleFTL

Simpleftl

Uma simples camada de tradução flash que repete um rastreamento contendo endereços de bloco e operação de leitura/gravação.

Entrada

• O Block Trace recebe uma lista de números de bloco e tipo de operação como um arquivo de entrada. O formato se assemelha

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

Se a operação não for especificada (leitura/gravação), o padrão será a operação de gravação.

• Fail -Padas uma lista de tuplas de bloco do formato -

 primary_logical_block recovery_logical_block degree_of_loss

Exemplo - Para EXT4, o bloco primário pode ser um inode gravado no disco. O bloco secundário seria o diário que é escrito para o qual o bloco primário é recuperado em caso de falha.

Saída

• Número de blocos físicos contendo os blocos primários e de recuperação.

Tipo de simulador

Existem três tipos de camadas de FTL que podem ser simuladas:

• Nível de página FTL
  Um nível de página FTL mapeia uma página lógica diretamente para uma página física. Se ocorrer uma substituição em um número de página lógica, a página física mais antiga será marcada inválida. Uma nova página física é fornecida ao número da página lógica. O LTOPMAP é atualizado para refletir a página atualizada. O Blockstat de antigo e novo bloco é atualizado para refletir a nova contagem de páginas inválidas.

• Nível de bloco FTL
  O bloco lógico inteiro é mapeado para um bloco físico. Se ocorrer um número de página lógico, o bloco inteiro será invalidado, todas as entradas no bloco mais antigo serão copiadas para um novo bloco. O mapa contém apenas o mapeamento lógico do bloco físico.

• Nível híbrido ftl
  Armazene os valores LBN para PBN, mas em um número de página lógica, o novo bloco físico é procurado na próxima entrada gratuita do mesmo local de bloco. O mapeamento lógico do número de blocos físicos é armazenado dentro de cada Blockstat. A invalidação de todo o bloco é feita quando não há mais espaço para escrever blocos adicionais no bloco.

Estruturas de dados

• LTOPMAP
  Um mapa lógico para o físico.
• Blockstat
  Uma estrutura que contém estatísticas para cada número de bloco - número, número de páginas válidas por bloco. Variável BOOL ocupada ou gratuita.
• Next_phy_addr
  Próximo endereço físico que pode ser alocado para uma página lógica.

Funções

• getNextPhysicalPage()
  Retorna a próxima página física válida. Se o LBN já estiver alocado, invalide a página física, retorne um novo endereço físico.
• map(lbn, pbn)
  Atualize LBN com PBN. Afirme se o LBN já estiver mapeado.
• getFreeBlock()
  Retorna um número de bloco que tem todas as páginas invalidadas.
• getTargetBlock()
  Número do bloco de retorno com as páginas válidas menos diferentes de zero.
• GC(X)
  Obtenha um bloco livre, obtenha um bloco de destino, remapeie todos os LBNs dos PBNs no bloco de destino para o bloco livre. Marque o bloco da vítima disponível. Ligue para GC até que X% dos blocos contendo páginas inválidas tenham sido limpos/GC'ed. TODO: Aprimore o GC não apenas para tomar blocos livres, mas também blocos que foram preenchidos parcialmente.

Coleta de lixo

O código segue uma política de coleta de lixo gananciosa .

A coleta de lixo é feita por padrão depois que GC_Count% dos blocos físicos foram usados ​​no sistema de arquivos. A coleta de lixo envolve a escolha do bloco que contém o maior número de páginas inválidas, selecionando um bloco de destino / bloco de pool gratuito, transferindo páginas válidas do bloco de origem para o bloco de destino. As páginas físicas no bloco de origem agora podem ser reutilizadas durante o mapeamento.

 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.

Um bloco de mesclagem é um bloco que não está completamente vazio, mas tem espaço para manter todas as entradas do bloco sujo. Caso não seja encontrado um bloco vazio, escolhemos um bloco de mesclagem, invalidamos todos os seus inteiros e, em seguida, reescrevemos os valores de volta ao bloco, juntamente com todas as entradas do bloco sujo .

traços

• Seq
  Carga de trabalho seqüencial
• Substituir
  Traço de substituição usado para verificar se as entradas anteriores do bloco foram substituídas ou não
• Página GC Trace
  Um traço que invoca o GC invalidando páginas. correr usando

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

Isso deve criar um dispositivo de 6 blocos, 8 páginas e executar um rastreamento que eventualmente teria 11 a 17 blocos no número 0 do bloco.

• Bloco GC Trace

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

• Trace_Merge
  Uma extensão simples do rastreamento do GC acima que faz a fusão proativa dos blocos disponíveis.
• Trace block_map. consulte EG_LPNS/BLOCK_MAP RUN

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