simpleFTL

SimpleFTL

一個簡單的閃存翻譯層，該層重新錄製包含塊地址的跟踪並讀取/寫操作。

輸入

• 塊跟踪將塊數字和操作類型的列表作為輸入文件。格式類似

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

如果未指定操作（讀/寫），則默認為寫操作。

• 故障對格式的塊列表 -

 primary_logical_block recovery_logical_block degree_of_loss

示例 - 對於Ext4，主要塊可能是寫在磁盤上的inode。次要塊將是寫入的期刊，以便在失敗的情況下從中恢復主要塊。

輸出

• 將主要塊和恢復塊的物理塊數量在一起。

模擬器類型

可以模擬三種類型的FTL層：

• 頁面級FTL
  頁面級FTL將邏輯頁面直接映射到物理頁面。如果發生邏輯頁碼上的覆蓋物，則較舊的物理頁面標記為無效。向邏輯頁碼提供了一個新的物理頁面。 LTOPMAP已更新以反映更新的頁面。舊和新塊的塊已更新以反映新的無效頁面計數。

• 塊級ftl
  整個邏輯塊映射到物理塊。如果發生覆蓋到邏輯頁碼，則整個塊無效，舊塊中的所有條目都複製到新塊中。地圖僅包含邏輯到物理塊映射。

• 混合水平FTL
  將LBN存儲到PBN值，但在覆蓋到邏輯頁碼上，在同一塊位置的下一個免費條目中查找了新的物理塊。邏輯到物理塊編號映射存儲在每個塊中。當沒有更多空間在塊上編寫任何其他塊時，整個塊的無效就完成了。

數據結構

• ltopmap
  邏輯到物理圖。
• 塊
  一個包含每個塊統計數據的結構 - 塊數，每個塊有效頁面的數量。佔用或免費的bool變量。
• next_phy_addr
  可以分配給邏輯頁面的下一個物理地址。

功能

• getNextPhysicalPage()
  返回下一個有效的物理頁面。如果LBN已分配，請無效物理頁面，請返回新的物理地址。
• map(lbn, pbn)
  使用PBN更新LBN。斷言是否已經映射了LBN。
• getFreeBlock()
  返回一個使所有頁面無效的塊號。
• getTargetBlock()
  返回塊號具有最小非零有效頁面。
• GC(X)
  獲取一個自由塊，獲取目標塊，將目標塊中的所有PBN的所有LBN重塑為自由塊。標記可用的受害者塊。致電GC，直到已清潔包含無效頁面的塊的X％。 TODO：增強GC不僅要佔用自由區塊，而且還可以部分填充。

垃圾收集

該代碼遵循貪婪的垃圾收集政策。

在文件系統中使用了GC_COUNT％的物理塊之後，默認情況下將完成垃圾收集。垃圾收集涉及選擇包含最多無效頁面的塊，選擇目標塊 /自由池塊，將有效頁面從源塊轉移到目標塊。現在可以在映射過程中重複使用源塊中的物理頁面。

 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.

合併塊是一個並非完全空的塊，但有空間可以保留骯髒塊的所有條目。如果找不到一個空塊，我們選擇一個合併塊，將其全部無效，然後將值與骯髒塊的所有條目一起重寫回到塊中。

跡線

• seq
  順序工作負載
• 覆蓋
  覆蓋跟踪用於檢查以前的塊條目是否已更換
• 頁GC跟踪
  通過無效頁面來調用GC的跡線。運行

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

這應該創建一個6個塊，8頁的設備，並運行一個最終在塊號0中具有11-17個塊的跟踪。

• 塊GC跟踪

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

• trace_merge
  上面的GC跟踪的簡單擴展確實可以主動合併可用塊。
• 跟踪 block_map。請參閱EG_LPNS/block_map使用

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