[发明专利]实时闪存转换层使用的自适应局部垃圾回收方法

权利要求书

1.一种实时闪存转换层使用的自适应局部垃圾回收方法，其特征是，它采用的策略为：

A地址映射

闪存芯片采用混合式地址映射方式，即将每个逻辑页地址分为一个逻辑块地址和一个块内偏移量，对每个逻辑块按需分配对应的物理块，并建立相应的映射关系；

B读写操作

文件系统发出的写操作由一个数据和逻辑页地址组成，逻辑页转换成逻辑块地址和块内偏移量；

当第一次对一个逻辑块进行写时，此时为写请求的最好情况，写反应时间为T_wrpg；然而，在最坏情况下，写请求会触发垃圾回收操作，写请求之后会跟随一个块擦出操作，此时写请求反应时间为T_er+T_rdoob+T_wrpg；

经过π次的写操作后，物理块被写满，如果此时要进行写的逻辑块所对应的物理块的个数已达到上限U_M或者闪存芯片中的空白块数量达到下限E_gc，再分配新块前垃圾回收将被触发，否则直接进行新物理块的分配；

文件系统发出的读请求由逻辑页地址组成，逻辑页地址被转化为一个逻辑块地址和一个块内偏移量；通过映射关系找到要读取的逻辑页所对应的物理页，此时无论最好情况或是最快情况读请求反映时间都是T_rdoob+T_rdpg；

C自适应垃圾回收策略

当闪存芯片中的空白块数量足够时，采用分布式的局部垃圾回收算法，此时如果某个要写的逻辑块对应的物理块个数等于U_M时将触发垃圾回收过程；另一方面，集中式的局部垃圾回收策略在闪存芯片中的空白块数量小于E_gc时进行调用，在集中式的局部垃圾回收过程中每一个请求都将跟随垃圾回收的一部分。

2.如权利要求1所述的实时闪存转换层使用的自适应局部垃圾回收方法，其特征是，所述地址映射中，对每一个逻辑块M都存在M_i个物理块与之相对应，M_i按需进行分配，M_i存在上限U_M。每个逻辑块在RAM中都存在一个映射项，映射项中存放着此M_i个物理块的指针和它们块内有效页的个数VP；对于每一个逻辑块都存在一个页级的映射表用来存放逻辑块中的页和它所对应的物理块中页的映射关系；页级映射表被分为N个页映射子表，每个页映射子表都被存放在最近分配的物理页的OOB区；每个块有π页，每个页的OOB区存放m个页映射表项，0<m≤π，则存放这N个页映射子表的物理页的指针响应的也被存放在RAM中。

3.如权利要求1或2所述的实时闪存转换层使用的自适应局部垃圾回收方法，其特征是，所述写操作时，对一个逻辑块的第一次写请求会被写入到此逻辑块对应的物理块的首个空白页中；一旦一个物理块被分配给一个逻辑块，无论后续的请求是写操作还是更新操作，物理块中的空白页都会被顺序的分配。

4.如权利要求2所述的实时闪存转换层使用的自适应局部垃圾回收方法，其特征是，所述写操作时，当一个新的物理页被分配后，首先需要更新此物理页OOB中的页映射子表中的信息，而后将数据写入到此物理页的数据域中，另外此物理页的指针也应该相对应的存放在RAM中用来记录映射表信息。

5.如权利要求2所述的实时闪存转换层使用的自适应局部垃圾回收方法，其特征是，所述写操作时，对一个更新操作而言，首先需要利用RAM中存放页映射子表的页指针将旧的OOB信息独取出来，而后更新此页映射子表，而后再将此映射子表写入到新分配的物理页的OOB区中。