Nowadays, NAND flash memory becomes storage market selection for embedded systems. Flash memory provides high reliability and large capacity in small physical size. But flash memory is different from magnetic disk. First, flash memory must be erased before write operation. Next, size of erase unit is larger than size of write unit. Flash memory utilizing scheme must deal with these characteristics.
The first approach to utilize flash memory is FTL(Flash Translation Layer). FTL provides magnetic disk-like block device abstraction to upper file system. Upper file system has no idea about flash memory device. FTL has high compatibility since any existing file system can be used over FTL. Due to lack of file system information, FTL has difficulty in managing flash memory storage. Flash-aware file system approach proposed as substitution for FTL.
Existing flash file system such as JFFS2 and YAFFS2 adopt log-structure to save data. Log-structure fits flash-memory update limitation. Since having no indexing structure in storage media, these file systems suffer from large memory footprint and long mount latency to manage indexing structure in RAM.
In this paper, we propose an efficient directory index structure for flash file system which provides small memory footprint and short mount latency with comparable directory operation performance.
오늘날 NAND 플래시 메모리는 시장에서 임베디드 시스템의 주요 저장매체로 채택되고 있다. 플래시 메모리는 작은 물리적 크기에도 불구하고 높은 안정성과 큰 저장용량을 제공한다. 플래시 메모리는 자기 디스크와 다른 특징을 갖는데, 첫째로는 쓰기 연산 이전에 반드시 지우기 연산이 행해져야 한다는 점이다. 다음은 쓰기 단위보다 지우기 단위가 큰 것이다. 플래시 메모리 사용방식은 이러한 특징을 반드시 고려해야 한다. 플래시 메모리를 사용하기 위한 방식 첫째는 FTL이다. FTL은 자기 디스크와 같은 가상의 블록 디바이스를 상위 파일 시스템에 제공한다. 상위 파일 시스템은 플래시 메모리에 대해 알지 못한다. FTL은 기존의 파일 시스템을 사용할 수 있기 때문에 호환성이 높다. 그러나 파일 시스템 정보가 부족하기 때문에 플래시 메모리 저장공간 관리에 문제가 있다. 플래시 파일 시스템은 FTL을 대체할 수 있는 방법으로 제안되었다. 기존의 플래시 파일 시스템인 JFFS2나 YAFFS2는 데이터 저장을 위해 로그 구조를 선택하였다. 로그 구조는 쓰기에 제약이 있는 플래시 메모리에 사용하기 적합하다. 그러나 저장매체에 인덱스 구조가 없기 때문에, 이러한 파일 시스템들은 RAM에 인덱스 구조를 유지하기 위해 큰 RAM 사용량과 긴 마운트 지연시간을 갖게되는 문제가 있다. 이 논문에서는 플래시 파일 시스템을 위한 RAM 사용량이 적고 디렉토리 연산 성능이 좋은 효율적인 디렉토리 인덱스 구조를 제안한다.
