simpleFTL

simpleftl

เลเยอร์การแปลแฟลชแบบง่าย ๆ ที่ถ่ายทอดร่องรอยที่มีที่อยู่บล็อกและการดำเนินการอ่าน/เขียน

ป้อนข้อมูล

• บล็อกการติดตามใช้ในรายการหมายเลขบล็อกและประเภทการดำเนินการเป็นไฟล์อินพุต รูปแบบมีลักษณะคล้ายกัน

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

หากการดำเนินการไม่ได้ระบุ (อ่าน/เขียน) แล้วค่าเริ่มต้นคือการดำเนินการเขียน

• Fail -Pairs รายการของ tuples บล็อกของรูปแบบ -

 primary_logical_block recovery_logical_block degree_of_loss

ตัวอย่าง - สำหรับ EXT4 บล็อกหลักอาจเป็น inode ที่เขียนบนดิสก์ บล็อกรองจะเป็นวารสารที่เขียนถึงบล็อกหลักที่กู้คืนในกรณีที่เกิดความล้มเหลว

เอาท์พุท

• จำนวนบล็อกทางกายภาพที่มีทั้งบล็อกหลักและการกู้คืนเข้าด้วยกัน

ประเภทเครื่องจำลอง

ชั้น FTL มีสามประเภทที่สามารถจำลองได้:

• ระดับหน้า FTL
  ระดับหน้า FTL แมปหน้าลอจิคัลโดยตรงไปยังหน้าจริง หากมีการเขียนทับบนหมายเลขหน้าแบบลอจิคัลหน้าฟิสิคัลรุ่นเก่าจะถูกทำเครื่องหมายไม่ถูกต้อง หน้าฟิสิคัลใหม่มีไว้สำหรับหมายเลขหน้าแบบลอจิคัล LTOPMAP ได้รับการอัปเดตเพื่อสะท้อนหน้าที่อัปเดต บล็อกของบล็อกเก่าและใหม่ได้รับการอัปเดตเพื่อสะท้อนจำนวนหน้าเว็บที่ไม่ถูกต้องใหม่

• ระดับบล็อก FTL
  บล็อกลอจิคัลทั้งหมดถูกแมปกับบล็อกทางกายภาพ หากการเขียนทับไปยังหมายเลขหน้าแบบลอจิคัลเกิดขึ้นบล็อกทั้งหมดจะไม่ถูกต้องรายการทั้งหมดในบล็อกเก่าจะถูกคัดลอกไปยังบล็อกใหม่ MAP มีเพียงการแมปบล็อกทางกายภาพเท่านั้น

• FTL ระดับไฮบริด
  จัดเก็บค่า LBN ถึง PBN แต่บนการเขียนทับไปยังหมายเลขหน้าแบบลอจิคัลบล็อกฟิสิคัลใหม่จะถูกค้นหาในรายการฟรีถัดไปของตำแหน่งบล็อกเดียวกัน การแมปหมายเลขบล็อกแบบลอจิคัลไปยังฟิสิคัลจะถูกเก็บไว้ในแต่ละ blockstat การทำให้เป็นโมฆะของบล็อกทั้งหมดจะทำเมื่อไม่มีพื้นที่อีกต่อไปในการเขียนบล็อกเพิ่มเติมใด ๆ ในบล็อก

โครงสร้างข้อมูล

• ltopmap
  ตรรกะไปยังแผนที่ทางกายภาพ
• blockstat
  โครงสร้างที่มีสถิติสำหรับแต่ละบล็อก - หมายเลขบล็อกจำนวนหน้าเว็บที่ถูกต้องต่อบล็อก ตัวแปรบูลที่ถูกครอบครองหรือฟรี
• next_phy_addr
  ที่อยู่ทางกายภาพถัดไปที่สามารถจัดสรรให้กับหน้าตรรกะ

ฟังก์ชั่น

• getNextPhysicalPage()
  ส่งคืนหน้าฟิสิคัลที่ถูกต้องถัดไป หาก LBN ได้รับการจัดสรรแล้วให้ใช้งานหน้าจริงให้ส่งคืนที่อยู่ทางกายภาพใหม่
• map(lbn, pbn)
  อัปเดต LBN ด้วย PBN ยืนยันว่า LBN ถูกแมปแล้วหรือไม่
• getFreeBlock()
  ส่งคืนหมายเลขบล็อกที่มีหน้าทั้งหมดไม่ถูกต้อง
• getTargetBlock()
  หมายเลขบล็อกส่งคืนมีหน้าไม่ถูกต้องน้อยที่สุด
• GC(X)
  รับบล็อกฟรีรับบล็อกเป้าหมายปรับปรุง LBN ทั้งหมดของ PBNs ในบล็อกเป้าหมายไปยังบล็อกฟรี ทำเครื่องหมายบล็อกเหยื่อตามที่มีอยู่ โทร GC จนกระทั่ง x% ของบล็อกที่มีหน้าไม่ถูกต้องได้รับการทำความสะอาด/GC'ed TODO: ปรับปรุง GC ไม่เพียง แต่ใช้บล็อกฟรี แต่ยังบล็อกที่เต็มไปด้วยบางส่วน

คอลเลกชันขยะ

รหัสดังต่อไปนี้นโยบายการรวบรวมขยะ โลภ

การรวบรวมขยะจะทำโดยค่าเริ่มต้นหลังจากใช้ GC_Count% ของบล็อกทางกายภาพในระบบไฟล์ การรวบรวมขยะเกี่ยวข้องกับการเลือกบล็อกที่มีจำนวนหน้าเว็บที่ไม่ถูกต้องมากที่สุดเลือกบล็อกปลายทาง / บล็อกสระน้ำฟรีการถ่ายโอนหน้าเว็บที่ถูกต้องจากบล็อกต้นทางไปยังบล็อกปลายทาง หน้าทางกายภาพในบล็อกต้นทางสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในระหว่างการทำแผนที่

 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.

บล็อกผสาน เป็นบล็อกที่ไม่ว่างเปล่าอย่างสมบูรณ์ แต่มีพื้นที่ว่างสำหรับการจัดรายการทั้งหมดของบล็อกสกปรก ในกรณีที่ไม่พบบล็อกที่ว่างเปล่าเราเลือกบล็อกการผสานทำให้เป็นโมฆะทั้งหมดทั้งหมดแล้วเขียนค่ากลับเข้าไปในบล็อกพร้อมกับรายการทั้งหมดของ บล็อกสกปรก

ร่องรอย

• คนทำ
  ภาระงานต่อเนื่อง
• เขียนทับ
  การเขียนทับที่ใช้เพื่อตรวจสอบว่ารายการบล็อกก่อนหน้านี้ถูกแทนที่หรือไม่
• การติดตามหน้า GC
  ร่องรอยที่เรียกใช้ GC โดยการทำให้หน้าเว็บไม่ถูกต้อง ใช้งานโดยใช้

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

สิ่งนี้ควรสร้างอุปกรณ์ 6 บล็อก 8 หน้าและรันร่องรอยที่ในที่สุดจะมี 11-17 บล็อกในหมายเลขบล็อก 0

• บล็อก GC Trace

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

• trace_merge
  ส่วนขยายที่เรียบง่ายของการติดตาม GC ด้านบนซึ่งจะรวมตัวกันเชิงรุกของบล็อกที่มีอยู่
• ติดตาม block_map ดูการรัน EG_LPNS/block_map โดยใช้

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