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基于连续缓存和二级缓存的DFTL改进算法
  • ISSN号:1000-1239
  • 期刊名称:计算机研究与发展
  • 时间:2014.9.15
  • 页码:2012-2021-
  • 分类:TP332[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]杭州电子科技大学通信工程学院,杭州310018
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(61100044)
  • 相关项目:MPSoC的片上数据内存结构的软硬件协同设计方法研究
中文摘要:

DFTL(demand-based FTL)是一种根据负载访问特点动态加载映射项到缓存中的知名FTL(flash translation layer)算法,但是它没有考虑到请求的空间局部性,而且缓存中的一个映射项剔除就可能会导致翻译页的更新,缓存中映射项的频繁剔除又会导致额外的擦除操作.在DFTL的基础上,提出了SDFTL(sequential/second cache DFTL)算法.SDFTL新设置连续缓存和二级缓存,连续缓存通过预取映射信息,利用请求的空间局部性,提高了FTL对连续负载的处理性能;二级缓存通过暂存从一级缓存中剔除的、发生更新的映射项,并采取批量更新策略回写到闪存,减少了闪存的翻译页写回次数和擦除次数.利用实际负载做的实验结果显示,SDFTL相比DFTL缓存命中率平均提高41.57%,擦除次数平均减少23.08%,响应时间平均减少17.74%.

英文摘要:

Flash translation layer(FTL)is one of the key techniques in solid state drive(SSD)design.Currently,demand-based FTL(DFTL)is a well-known FTL algorithm which can dynamically load map entries into cache based on the characteristics of requests.However,it does not consider the spatial locality of workloads,and one map entry evict out operation in cache may update one translation page;thus,frequent evict out operations will cause extra erase operations.Focusing on above drawbacks of DFTL,this paper proposes an FTL scheme called SDFTL(sequential/second cache DFTL),which sets a sequential cache and a second level cache additionally.The former improves the performance of FTL handling the workloads with high spatial locality by prefetching map entries to exploit the spatial locality of workloads.The latter is used to buffer the updated map entries,which are evicted from first level cache,to take advantage of batch updating strategy,and thus reduces the translation page write counts and erase counts.Experimental results of various realistic workloads show that SDFTL can improve the cache hit ratio by 41.57%and reduce the erase counts by 23.08%and response time by 17.74%compared with those of DFTL in average.

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期刊信息
  • 《计算机研究与发展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院计算技术研究所
  • 主编:徐志伟
  • 地址:北京市科学院南路6号中科院计算所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:crad@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620696 62600350
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1239
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1777/TP
  • 邮发代号:2-654
  • 获奖情况:
  • 2001-2007百种中国杰出学术期刊,2008中国精品科...,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40349