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分类: LINUX

2016-10-10 11:08:30

 转载地址:

LBA,全称为Logical Block Address,是PC数据存储装置上用来表示数据所在位置的通用机制,我们最常见到使用它的装置就是硬盘。LBA可以指某个数据区块的地址或者某个地址 上所指向的数据区块。打个比方来说,LBA就等于我们平常使用的门牌地址(如:中华人民共和国广东省广州市中山四路26号)。而PBA全称为 Physics Block Address,相对于LBA来说,它就如GPS定位所使用的经纬度(如上面地址的经纬度为:东经:113°16′40.0621″,北纬:23°07′ 37.6129″)。

       在HDD上,由于HDD的数据可以直接覆盖,所以LBA和PBA的关系是1:1对应,不会变更,即LBA=PBA。但在SSD上,这种关系就变得复杂了, 原因是SSD使用的存储介质NAND闪存有需要先擦除才能再写入,和读写以页为单位,擦除以块(多个页组成)为单位的特性,导致LBA和PBA的关系不再 是固定不变的。因此SSD就需要一层叫做FTL的东西来作转换,以配合现有的文件系统。(FTL在后面将会独立介绍)
       NAND闪存的擦除/写入关系请参考下图:
002.jpg
       (闪存页大小一般为4KB或8KB,块一般有128至256页,详情请参考具体闪存颗粒数据手册)

       由于NAND闪存的特性,SSD的主控制器是使用LBA和PBA的映射表来管理闪存的。当有需更新的数据要写入时,主控会把新数据写入到空白的闪存空间 (已擦除状态的)内,然后更新映射表数据,把LBA指向新的PBA。原来的PBA就成了无效数据,这个PBA若要再次写入数据就需先进行擦除的操作。但这 里会产生一个问题,闪存颗粒的寿命是按Program/Erase(编程/擦除,由于闪存不能覆盖,写入前必须擦除,所以习惯叫编程,不过为方便大家阅 读,后面我们依然叫写入)次数计算的,MLC(多阶存储单元闪存)的寿命一般在1000-10000次,SLC(单阶存储单元闪存)则在10万次左右。 (详情请参考具体闪存颗粒数据手册)。


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