映射管理
參考資料《深入淺出SSD》
映射的種類
1.塊映射
1）划分標准，以閃存的塊為映射粒度
2）注意，一個用戶邏輯塊可以映射到任意一個閃存的物理塊，但是映射前后每個頁在塊中的偏移不變
3）優缺點，映射表只存儲塊的映射->所需存儲映射表的空間小；
連續大尺寸的讀寫性能好，但是小尺寸的寫性能很差；
（即使只寫一個邏輯頁，也需要把整個物理塊數據讀上來，然后改變邏輯頁的數據再整個塊寫入->性能差）
4）用戶空間被化成一個個邏輯區域，每個區域與閃存塊的大小相同
2.頁映射
1）划分標准，以閃存的頁為映射粒度 ，一個邏輯頁可以映射到任一物理頁中
2）注意，由於閃存頁遠比閃存塊多，因此需要更多的空間來存儲映射表
3）優缺點，性能很好，尤其體現在隨機寫上
4）用戶空間被化成一個個邏輯區域，每個區域與閃存頁的大小相同
3.混合映射
1）划分標准，塊映射和頁映射的結合
2）一個邏輯塊映射到任一物理塊，但是塊中的每個頁的偏移並不是固定不變的，塊內采用頁映射的方式，一個邏輯塊的邏輯頁可以映射
到對應物理塊的任一頁，因此它所需要的空間以及性能都是介於塊映射和頁映射之間的。
3）用戶空間划分成一個個邏輯區域，邏輯區域和閃存塊大小相同，每個邏輯塊對應一個閃存塊，但邏輯塊內部有分成一個個邏輯頁，與對應閃存頁
隨機對應
映射原理
1.用戶通過LBA訪問SSD，每個LBA代表一個邏輯塊（邏輯頁，用戶訪問SSD的基本的單元，大小：512B/4KB/8KB）
2.SSD內部，SSD主控是以閃存頁（物理頁）為基本單元讀寫閃存的
3.用戶寫入一個邏輯頁數據，SSD主控會找一個物理頁把數據寫入，SSD內部的映射表記錄了這條映射
4.下次用戶再讀這個邏輯頁時，可以通過映射表中的映射關系找到閃存物理頁中存儲的數據
5.案例
SSD內部維護一張邏輯頁到物理頁地址轉換的映射表
V
用戶每寫入一個邏輯頁，就會產生一個新的映射關系，
這個新的映射關系會加入或者更改映射表
V
當讀取某個邏輯頁時，SSD主控首先查找映射表，找到該邏輯頁對應的物理頁，
然后訪問閃存讀取相應的數據
6.映射表的大小
SSD大小為256G，邏輯塊數據大小為4KB -> 256GB/4KB = 64M個邏輯數據塊；
每個邏輯數據塊在閃存空間都有一個存儲位置，即一個映射，閃存大小用4字節表示；
存儲64M個邏輯數據塊在閃存中的地址需要64M*4B = 256M大小的映射表。
總結：映射表大小為SSD容量的1/1024（物理地址用4B表示，映射頁大小為4KB）
7.對於帶DRAM的SSD,DRAM的作用就是用來存儲映射表的，優點是映射關系可以快速訪問，如圖
例子：SSD工作時，只需查找DRAM中的映射表，獲取到物理地址后讀取閃存中的數據，只需訪問一次閃存
8.不帶DRAM的SSD，一般采用二級映射，如圖
二級表是L2P表（Logical Address to Physical address），它被分成一塊一塊的，小部分緩存在RAM，大部分都存在閃存上
一級映射常駐RAM，存儲這些塊在閃存中的物理地址，它不是很大，如圖
例子：SSD工作時，首先查看邏輯頁對應的映射關系是否在RAM內，如果在直接根據映射關系讀取閃存中的數據，
如果不在，首先需要把映射關系從閃存中讀取出來，然后再根據這個映射關系讀取數據，需要讀取量詞閃存，底層有效帶寬減少
9.對於順序讀，映射關系連續，一次映射塊的讀可以滿足很多用戶數據的讀，不帶DRAM的SSD可以有很好的順序讀性能，
對於隨機讀，映射關系分散，一次映射關系的加載基本只能滿足一筆邏輯頁的讀，需要訪問量詞閃存才能完成讀操作，性能相對會差