大話儲存筆記(一)

2021-08-01 11:50:08 字數 1583 閱讀 9962

------2017/05/22   20:30

最近在寫**,很扯淡的**,因此沒有啥寫的意義,純屬為了給老師交差。無聊就看看書,不為別的,就只是看看,記錄一下吧

1、ssd(固態硬碟),比較常見的是基於flash介質的,乙個page是flash晶元io的最小單位,每128個page組成乙個block,每2048個block組成乙個區域。一整片flash晶元由兩個區域組成,乙個區域儲存奇數的block。乙個儲存偶數序號的block。兩個區域(plane)可以並行操作。

flash晶元的page大小可以為4314b(其實就是4kb+218b的ecc校驗)或者是2111b(這個還不理解如何得出),其實block大小也視flash容量而定,可以是32kb,64kb...(比如檔案系統的塊大小也是定的比如kb,8kb..)

2、向flash晶元中寫入資料前需要進行擦除(這個見過好多次,這個在某些方面真的容易導致ssd損壞。。個人認為),ssd的擦除是這麼定義的:將一大片的連續的cell一下子全部放電。這一大片的連續的cell其實就是乙個block,即每次擦除只能擦除一整個block或者多個block,意味著不能擦除某個或者某段page,或者單個或者多個page(類似於檔案系統讀寫資料的最小單元是block,而不是扇區)。一塊嶄新的ssd  上所有的cell都是已經被擦除過的。

ssd以page為單位進行寫操作,寫完乙個page再寫乙個page。讀操作也是以乙個page為單位

3、flash晶元的缺點之--寫之前的擦除操作

我的天,果然寫之前擦除是flash晶元的乙個很大的通病。具體如下:如上述所說,即使我只是些乙個page,但是我仍然要將該page所在的block進行擦除,當然擦除之前需要將該block資料讀取出來到ssd的ram buffer中。然後擦除整個block,然後將要寫入的page的資料在該ram中對應位置進行修改,然後整個block寫入原來的已擦除的block中。

這樣加大了寫操作的開銷,而且這也是導致ssd需要很大快取的原因。。。

有一種情況是寫入前不需要擦除的:

比如說ssd剛買來還是沒有檔案(是真的第一次使用,沒有資料,是指該ssd被整盤擦除。而不是使用過該ssd,之後將該ssd 的資料進行過擦除,這種不純淨),這個時候flash 中的free space 是最大的。對於屬於free space 的儲存空間寫之前不需要擦除,只有那種意境被寫入過資料的空間,也即occupied space 的空間寫之前才需要進行擦除。但是ssd怎麼知道這些空間屬於哪種space呢?這就可以碩士檔案系統知道了。檔案系統應該是維護者該ssd 的乙個bitmap,每個bit對應的乙個block的狀態。

注意:檔案系統對已存在檔案的刪除,並不會為ssd製造free space,因為檔案系統刪除檔案時候是不會忘該檔案的磁碟儲存位置寫0或者寫1的,只是對該檔案的源資料進行修改。比如一塊ssd被使用,寫過資料,然後你即使對裡面的資料進行刪除,全部清空,ssd的free space也可能是0(比如以前你往該ssd儲存滿了資料,再刪除)因此 對於ssd來說,free space只會越來越少,最後甚至為0,導致每次寫之前都需要擦除。

----------------------------------------------flash也針對該缺點有一些措施。。但是以後有更深體會了再回來補充吧--------------------------------

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