임베디드 시스템을 위한 신뢰성 있는 NAND 플래시 파일 시스템의 설계

Abstract

NAND 플래시 메모리는 저전력 소비, 비휘발성, 읽기 속도의 항상 등의 장점이 있다. 그러나 제자리 덮어쓰기(in-place-update)가 불가능하고 지우는 횟수에 제한이 있으며 페이지 단위로 연산이 수행되는 단점이 있다. 이러한 NAND 플래시 메모리를 위한 전용 파일 시스템으로 YAFFS가 개발되었지만 여러 가지 문제점이 존재한다. 본 논문에서는 빠른 복구를 위한 기법, 효율적인 데이터 갱신 기법 그리고 균등한 메모리 사용을 위한 플레인 지움 정책을 사용하는 파일 시스템을 제안한다 전원 오류 발생시, 로그 정보를 사용하여 빠른 복구를 지원한다. 그리고 플래시 메모리의 효율적인 사용을 위해 데이터 쓰기 양을 최소화하고 이를 위해 새로운 메타 데이터 구조를 제안한다. 또한 플레인 지움 정책은 플래시의 균등 사용과 임베디드 시스템의 제한된 자원을 고려하여 연산을 최소화한다. 제안된 기법들의 성능을 실험을 통해 증명하고 그 결과를 분석한다. NAND flash memory has advantages of non-volatility, little power consumption and fast access time. However, it suffers from inability that dose not provide to update-in-place and the erase cycle is limited. Moreover, the unit of read and write operations is a page. A NAND flash file system called YAFFS has been proposed. But YAFFS has several problems to be addressed. In this paper, the Reliable Flash File System(RFFS) for NAND flash memory is designed and evaluated. In designing a file system the following four issues must be considered in particular for the design: (i) to minimize a repairing time when the system fault occurs, (ii) to balance the number of block erase operations by offering wear leveling policy, and (iii) to reduce turnaround time of memory operations by reducing the amount of data written. We demonstrate and evaluate the performance of the proposed schemes.