Abstract
This paper describes an improvement of mount-time delay in NAND Flash file systems. To improve file system mount performance, this work configures a hierarchical storage system with byte-addressable NVRAM and NAND Flash memory, and let the meta data of a file system allocated in the NVRAM. Since the meta data are stored in NVRAM supporting data integrity some of the items, which are stored in Spare area and Object Header area of NAND Flash memory to control meta data of NAND Flash file system, could be eliminated. And also, this work eliminates the scanning operation of the Object Header area of previous work FRASH1.0. The scanning operation is definitely required to find out the empty Object Header address for storing the Object Header data and provokes a certain amount of performance loss in file generation and deletion. In this work, an implemented file system, so-called FRASH1.5, is demonstrated, featuring new data structures and new algorithms. The mount time of FRASH1.5 becomes twice as fast as that of the FRASH1.0. The performance in file generation gets improved by about $3{\sim}8%$. In particular, for most large-size files, the FRASH1.5 has 8 times faster mount time than YAFFS, without any performance loss as seen in the file generation.
본 연구의 목표는 낸드 플래시 메모리용 파일시스템의 고질적인 문제점인 파일 시스템 마운트 지연시간을 개선하는 것이다. 이를 위하여 바이트 접근성을 가지는 비휘발성 랜덤 억세스 메모리 소자와 낸드 플래시로 계층적 저장시스템을 구성하고, 바이트 접근성을 가지는 비휘발성 랜덤 억세스 메모리 소자 상에 파일 시스템 메타 데이타를 위치시키는 기법을 개발하였다. 데이타 무결성을 지원하고, 고속의 랜덤 읽기/쓰기가 가능한 비휘발성 랜덤 억세스 메모리 소자에 메타 데이타를 위치시킴으로써 낸드 플래시에 저장된 메타 데이타를 관리하기 위해 Spare 영역과 Object Header 영역에 구성된 항목가운데 불필요한 항목을 제거할 수 있었다. 또한, Object Header의 자료구조를 효율적으로 설계하여 이전 연구인 FRASH1.0에서 파일 생성/삭제 성능 저하를 초래한 Object Header를 스캔하는 단계를 제거하였다. 최적화된 비휘발성 랜덤 억세스 메모리 소자의 자료구조와 개발된 알고리즘을 실제 파일 시스템으로 구현한 FRASH1.5를 개발하였다. 이것을 채용한 FRASH1.5의 성능을 평가한 결과 마운트 동작 시간은 이전 연구인 FRASH1.0 대비 2배 이상 단축시킬 수 있었고, 파일 생성성능은 FRASH1.0 대비 $3{\sim}8%$ 향상되었다. 특히, 파일 크기가 크고, 개수가 많을 경우는 기존 YAFFS 대비 성능 저하 없이 마운트 시간을 8배 이상 감소시킬 수 있었다.
