一种支持FAT文件系统的Flash转换层设计 被引量：7

1

作者 匡伟 吕霞付 +1 位作者 陈勇 郑思远 《重庆邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2012年第2期259-263,共5页

针对Nand Flash先擦除后写入,block为最小擦除单位,page为最小读写单位,文档分配表文件(file allocation table,FAT)系统不能直接应用于Nand Flash的特点,提出一种基于缓存机制的应用于FAT文件系统的Flash转换层,设计一种逻辑块和物理... 针对Nand Flash先擦除后写入,block为最小擦除单位,page为最小读写单位,文档分配表文件(file allocation table,FAT)系统不能直接应用于Nand Flash的特点,提出一种基于缓存机制的应用于FAT文件系统的Flash转换层,设计一种逻辑块和物理块的映射机制处理Nand Flash的坏块;应用一种缓冲机制来提高系统读写速度,减少Flash存储块的擦除次数;应用循环冗余码校验算法(cyclical redundancy check,CRC)来改善Flash的负载平衡。本系统的闪存转换层(flash translation layer,FTL)有效地处理了Nand Flash的硬件限制,延长Flash的寿命。 展开更多

关键词 闪存转换层 Nand flash 缓存 文档分配表文件(FAT) 文件系统

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一种基于分类策略的聚簇页级闪存转换层算法 被引量：6

2

作者 姚英彪 杜晨杰 王发宽 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期142-153,共12页

提出一种基于分类策略的聚簇页级闪存转换层算法——CPFTL.1)CPFTL将地址映射缓存分为热映射表缓存、冷映射表缓存和连续映射表缓存,分别用来缓存访问频繁的请求的映射项、访问不频繁的请求的映射项和高空间本地性的连续请求的映射项,... 提出一种基于分类策略的聚簇页级闪存转换层算法——CPFTL.1)CPFTL将地址映射缓存分为热映射表缓存、冷映射表缓存和连续映射表缓存,分别用来缓存访问频繁的请求的映射项、访问不频繁的请求的映射项和高空间本地性的连续请求的映射项,有效提升各类请求的处理能力;2)为利用连续请求的空间本地性,CPFTL的连续映射表缓存预取多个连续的映射项,提高它对连续请求的响应性能;3)为减少页级映射算法的转换页读写开销,CPFTL的冷映射表缓存采用聚簇策略,即将属于同一转换页中的映射项进行聚簇,按簇进行LRU管理,当冷映射表缓存满时,根据簇的映射项个数和LRU选取合适的簇剔除到闪存.实验结果显示,相比经典的页级DFTL算法和最新的SDFTL算法,CPFTL的缓存命中率、平均响应时间、地址转换页操作次数和闪存块擦除次数都有显著提升. 展开更多

关键词 固态硬盘 闪存转换层 分类策略 映射表 本地性

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一种基于NAND Flash的FTL算法验证平台的设计与实现 被引量：3

3

作者 尹子航 唐磊 沈绪榜 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2018年第11期128-133,共6页

闪存转换层(FTL)算法的设计与开发对于固态硬盘的整体性能至关重要,由于缺乏错误检测机制,目前现有的算法验证平台检验结果与真实结果差距较大.本文提出一种基于NAND Flash的FTL算法验证平台,通过建立基于NAND Flash存储系统的软件平台... 闪存转换层(FTL)算法的设计与开发对于固态硬盘的整体性能至关重要,由于缺乏错误检测机制,目前现有的算法验证平台检验结果与真实结果差距较大.本文提出一种基于NAND Flash的FTL算法验证平台,通过建立基于NAND Flash存储系统的软件平台,模拟NAND Flash的操作特性,增加错误检测机制,模拟真实操作环境,完成FTL算法的验证.本文对软件平台的整体设计和核心模块进行了分析描述.最后,在该软件平台与真实闪存设备上运行FTL算法完成模拟实验,实验证明两者误差范围在7%以内.本文提出的一种基于NAND Flash的FTL算法验证平台为验证FTL算法提供了一种便捷工具,同时提高了存储系统的可靠性,缩短了算法开发的周期,降低了产品成本. 展开更多

关键词 NAND flash 闪存转换层(ftl) 算法验证平台

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一种多通道并行固态存储系统的设计与实现 被引量：4

4

作者 彭军 黎福海 +1 位作者 罗旗舞 肖祥慧 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第12期40-44,59,共6页

鉴于高速数据采集系统对实时数据存储带宽和容量的要求,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高速多通道并行固态存储系统。该系统以现场可编程门阵列器件XCV5LX110T为核心,选用大容量高速闪存芯片作为存储介质,通过采用并行总线拓宽... 鉴于高速数据采集系统对实时数据存储带宽和容量的要求,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高速多通道并行固态存储系统。该系统以现场可编程门阵列器件XCV5LX110T为核心,选用大容量高速闪存芯片作为存储介质,通过采用并行总线拓宽技术和流水线缓冲技术,在FPGA片内搭建高速多通道并行存储硬件架构,从硬件角度提高系统的数据吞吐带宽。设计一种基于超级页的地址映射策略,并使用该策略对闪存转换层算法的请求处理机制进行并行加速优化,从软件角度提高系统的存储并行性。测试结果表明,该系统的最大存储速度达到73 MB/s,其性能指标能满足高速实时数据存储的需求,证明多通道存储架构和FTL算法具有良好的并行性和可扩展性。 展开更多

关键词 固态存储 现场可编程门阵列 多通道 并行性 闪存转换层

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基于PCI Express的闪存存储系统设计 被引量：3

5

作者 武国强 林宝军 张善从 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第18期25-27,共3页

通过采用PCI Express接口,应用并行和流水线技术,提高存储系统的读写速率。设计闪存映射层算法,在不降低系统读写性能的基础上易于管理数据。该方案在Virtex 5 FPGA上实现,并对其性能进行测试,结果表明,数据连续写速率达到400 MB/s,读... 通过采用PCI Express接口,应用并行和流水线技术,提高存储系统的读写速率。设计闪存映射层算法,在不降低系统读写性能的基础上易于管理数据。该方案在Virtex 5 FPGA上实现,并对其性能进行测试,结果表明,数据连续写速率达到400 MB/s,读速率达到500 MB/s,能满足高端应用的需求。 展开更多

关键词 闪存 存储系统 PCIExpress接口 闪存映射层 流水线技术

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基于缓存映射项重用距离的闪存地址映射方法 被引量：2

6

作者 周权彪 张兴军 +2 位作者 梁宁静 霍文洁 董小社 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期1065-1077,共13页

经典的闪存转换层(flash translation layer,FTL)地址映射方法 DFTL(demand-based FTL)将全局映射信息放在闪存中,仅缓存最近最常使用的映射信息,解决了页级映射策略中映射信息较大和缓存容量有限的矛盾.但是,DFTL没有充分利用负载的空... 经典的闪存转换层(flash translation layer,FTL)地址映射方法 DFTL(demand-based FTL)将全局映射信息放在闪存中,仅缓存最近最常使用的映射信息,解决了页级映射策略中映射信息较大和缓存容量有限的矛盾.但是,DFTL没有充分利用负载的空间局部性特点提高缓存命中率;在缓存失效时频繁的脏映射项换出也会导致大量的映射页写操作;此外,它未能优化垃圾回收过程中有效页迁移导致的写放大问题.针对上述不足,提出一种基于缓存映射项重用距离的地址映射方法IRR-FTL(interreference recency-based FTL),通过设置映射页缓存槽,充分挖掘负载空间局部性;基于缓存映射项重用距离实现负载自适应的写缓存映射表冷热分区,并分别采取不同的管理策略,减少映射页写操作;此外,实现基于重用距离的冷热数据分离存储,提高垃圾回收效率.通过采用多种负载对该方法进行验证实验,实验结果表明IRR-FTL相比DFTL缓存命中率提高29.1%,平均响应时间降低了27.3%,擦除次数降低了10.7%. 展开更多

关键词 NAND闪存 闪存转换层 地址转换 重用距离 数据分离

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一种混合映射闪存转换层的设计与实现 被引量：2

7

作者 郁志平 刘伟 +1 位作者 彭虎 张耀辉 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第2期300-302,307,共4页

使用NAND Flash作为存储媒介的存储设备常需要闪存转换层(FTL)对NAND进行管理。页映射是一种常见的映射方式,但需要很大的内存存放页映射表,在嵌入式环境下这一条件往往无法满足。针对该问题,提出一种基于超级块的混合映射FTL,包括坏块... 使用NAND Flash作为存储媒介的存储设备常需要闪存转换层(FTL)对NAND进行管理。页映射是一种常见的映射方式,但需要很大的内存存放页映射表,在嵌入式环境下这一条件往往无法满足。针对该问题,提出一种基于超级块的混合映射FTL,包括坏块管理、地址翻译、垃圾回收、上电恢复,使用的SRAM空间不到128 KB,远小于页映射,同时不需要存储映射表,程序在固态硬盘开发板上成功运行,实现固态硬盘基本读写功能。测试结果表明,该混合映射FTL方案具有较好的顺序读写性能。 展开更多

关键词 固态硬盘 NAND闪存 闪存转换层 混合映射 超级块 垃圾回收

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基于需求的三级映射管理的闪存转换层算法 被引量：1

8

作者 韩晓军 王举利 +1 位作者 张南 高会娟 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2016年第5期66-71,共6页

使用NAND Flash作为存储介质的存储设备常需要闪存转换层(FTL)对NAND进行管理.页映射是一种常见的映射方式,但需要很大的内存存放页映射表.针对该问题,提出了基于需求的三级映射管理的闪存转换层算法(TFTL).映射表保存在NAND闪存块中,减... 使用NAND Flash作为存储介质的存储设备常需要闪存转换层(FTL)对NAND进行管理.页映射是一种常见的映射方式,但需要很大的内存存放页映射表.针对该问题,提出了基于需求的三级映射管理的闪存转换层算法(TFTL).映射表保存在NAND闪存块中,减轻SRAM的压力,采用页置换法把需求的映射表搬移到SRAM中.由TFTL算法与Page mapping FTL、FAST、DFTL的对比分析可知:NAND闪存块擦除次数均衡性较好,系统响应时间和系统响应时间的标准差与Page mapping FTL等算法差异小. 展开更多

关键词 三级映射管理 NAND闪存 闪存转换层 地址映射 垃圾回收 磨损均衡

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针对固态驱动器的NFTL算法性能优化 被引量：1

9

作者 梅松竹 李宗伯 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第19期253-255,共3页

用于闪存的NFTL算法随着闪存技术的发展表现出空间利用率低、擦除效率不高等不足,为保证读速度牺牲Flash读性能上的优势,而且不适用于固态驱动器。基于此,提出一种改进方案,利用增加内存中存放的包括有效位图和反向映射表等元数据的方... 用于闪存的NFTL算法随着闪存技术的发展表现出空间利用率低、擦除效率不高等不足,为保证读速度牺牲Flash读性能上的优势,而且不适用于固态驱动器。基于此,提出一种改进方案,利用增加内存中存放的包括有效位图和反向映射表等元数据的方式改进NFTL算法使其适用于固态驱动器,取得一定的性能提升。 展开更多

关键词 固态驱动器 NAND闪存 闪存转换层

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结合容量伪装和双文件系统的文件隐藏方法 被引量：1

10

作者 王康 李清宝 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第4期979-984,共6页

针对现有基于通用串行总线(USB)移动存储设备的文件隐藏方法存在的鲁棒性差及隐藏强度低的问题,提出一种结合容量伪装和双文件系统的文件隐藏方法。在分析Nand flash芯片的特点及其管理机制的基础上,该方法通过篡改命令状态包(CSW)中的... 针对现有基于通用串行总线(USB)移动存储设备的文件隐藏方法存在的鲁棒性差及隐藏强度低的问题,提出一种结合容量伪装和双文件系统的文件隐藏方法。在分析Nand flash芯片的特点及其管理机制的基础上,该方法通过篡改命令状态包(CSW)中的设备容量值,实现容量伪装,达到欺骗主机的目的;利用闪存转换层(FTL)存储管理机制,通过在物理块冗余区标记不同的内容把物理块分成两部分,划分隐藏区和普通区,利用格式化功能建立双文件系统;用户通过写特定数据发送切换文件系统请求,设备进行用户认证后完成文件系统切换,实现隐藏区的安全访问。理论分析和实验结果表明,该方法实现了对操作系统透明的文件隐藏;相对于挂接应用程序编程接口(API)、基于文件分配表(FAT)的修改以及加密等实现的文件隐藏方法,该方法不受系统对设备操作的影响,具有更好的鲁棒性和更高的隐藏强度。 展开更多

关键词 闪存转换层 文件隐藏 文件分配表 双文件系统 身份认证 容量伪装

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固态硬盘安全风险分析与攻击实验

11

作者 刘政林 陈小强 +2 位作者 刘文超 郑怡恺 邹雪城 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2018年第12期16-20,26,共6页

为了研究固态硬盘由于闪存转换层植入恶意代码引起的安全风险,分类分析了五种安全风险,包括:数据盗取、数据销毁、拒绝服务、攻击主机和性能下降.同时研究了这类恶意代码的作用机理和可能的形式,根据触发条件和攻击负载进行了分类.通过... 为了研究固态硬盘由于闪存转换层植入恶意代码引起的安全风险,分类分析了五种安全风险,包括:数据盗取、数据销毁、拒绝服务、攻击主机和性能下降.同时研究了这类恶意代码的作用机理和可能的形式,根据触发条件和攻击负载进行了分类.通过编写恶意代码并植入到固态硬盘中,在Windows平台上成功实施了攻击实验,实现了固态硬盘拒绝服务和数据销毁.实验结果表明,这类固态硬盘安全风险确实存在,向固态硬盘中植入恶意代码的攻击手段十分隐蔽,用户难以发觉.最后,针对这类固态硬盘安全风险,提出了一种简单有效的防御对策。 展开更多

关键词 固态硬盘 闪存转换层 恶意代码 安全风险 攻击实验

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基于OpenSSD的闪存转换算法优化

12

作者 陆政 范长军 江云飞 《计算机系统应用》 2018年第5期102-111,共10页

随着信息技术的快速发展,数据存储的需求日益增长,人们对硬盘读写性能的要求越来越高.相比于机械硬盘,固态硬盘可靠性高、能耗低,无寻道时间开销,逐渐取代机械硬盘成为主流的存储介质.但固态硬盘访问数据时需要经过转换,对应的闪存转换... 随着信息技术的快速发展,数据存储的需求日益增长,人们对硬盘读写性能的要求越来越高.相比于机械硬盘,固态硬盘可靠性高、能耗低,无寻道时间开销,逐渐取代机械硬盘成为主流的存储介质.但固态硬盘访问数据时需要经过转换,对应的闪存转换算法对读写性能影响很大.OpenSSD项目提供了一个可开发SSD固件的平台,基于此平台本文针对其上的闪存转换算法进行研究并优化,分析了影响I/O读写性能的各类因素,设计出一种适合CosmosOpenSSD的缓存管理和闪存管理方法,大幅提高了Cosmos Open SSD的性能. 展开更多

关键词 固态硬盘 闪存转换算法 缓存管理 闪存管理

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