플래시 메모리 파일 시스템을 위한 가비지 콜렉터 설계 및 구현
A garbage collector design and implementation for flash memory file system
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초록
최근 들어 많은 임베디드 기기들이 휴대성과 성능 향상을 위해 플래시 메모리를 저장 매체로 사용하고 있다. 플래시 메모리는 일반적인 디스크와는 다른 특성과 제약 조건으로 인해 파일 시스템 설계에 있어서 여러 가지가 고려되어야 하며, 디스크와 다르게 덮어 쓰기가 불가능하다. 플래시 메모리 파일 시스템은 LFS(Log-structure File System)의 형태를 가지며, 따라서 가비지 콜렉터를 사용한다. 블록을 재사용하기 위해서는 가비지 콜렉터의 역할이 크며, 가비지 콜렉터는 파일 시스템의 성능에 직접적으로 영향을 주기 때문에 플래시 메모리의 특성을 고려하여 설계해야 한다. 이에 본 논문에서는 JFFS2(Journaling Flash File System II)의 가비지 콜렉터를 개선한 플래시 메모리 파일 시스템을 제시하고, 이를 임베디드 시스템 실험 보드에서 테스트하였다. 그 결과 기존의 파일 시스템에 비해 메모리 사용률을 감소시킬 수 있었으며, 이로 인한 플래시 메모리 수명 연장, 쓰기 평준화(wear-leveling) 개선 등의 성능 향상이 나타남을 확인할 수 있었다.
Abstract
Recently flash memory is widely accepted as a storage device of embedded systems for portability and performance reasons. Flash memory has many distinguishing features compared to legacy magnetic disks. Especially, a file system for flash memory usually assumes the form of log-structured file system and it employs garbage collector accordingly. Since the garbage collector can greatly affect the performance of file system, it should be designed carefully considering flash memory features. In this paper, we suggest a new garbage collector for existing JFFS2 (Journaling Flash File System II) file system. By extensive performance evaluation, we show that the proposed garbage collector achieves improved performance in terms of flash memory consumption rate, increased flash memory life time, and improved wear-leveling.
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