固态硬盘存储管理及数据恢复探讨

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1、学校代号10532学号G12066381分类号密级工程硕士学位论文固态硬盘存储管理及数据恢复探讨学位申请人姓名谢艺平培养单位软件学院导师姓名及职称肖映青副教授何万平高级工程师学科专业软件工程研究方向信息系统与决策论文提交日期2016年4月湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：巧呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到

2、本声明的法律后果由本人承担。或＾日期作者签名；讀年：＞如年女月邊日３学位论文版权使用授权书本学位论义作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复巧件巧电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可将本学位论文的全部或部分内容編入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密口，在年解密后适用本授极书。２、不保密囚。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名：冻屯日期：又

3、分《年ｒ月２多日ｆ导师签名。日；成４飾日期；知ｉ：月；节＾叫学校代号：10532学号：G12066381密级：湖南大学工程硕士学位论文固态硬盘存储管理及数据恢复探讨学位申请人姓名：谢艺平导师姓名及职称：肖映青副教授何万平高级工程师培养单位：软件学院专业名称：软件工程论文提交日期：2016年4月论文答辩日期：2016年5月28日答辩委员会主席：郭上江教授OnthestoragemanagementanddatarecoveryofSolidstatedisksbyXIEYipingSouthWestJiaoTo

4、ngUniversity2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinAnalyticalchemistryintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorXIAOYingqingSeniorEngineerHEWanpingApril,2016工程硕士学位论文摘要传统的机械硬盘由于其机械结构的限制在某些

5、领域已经不能适应高读写速度、高适应性的要求，固态硬盘的出现完美的解决了这些问题。随着固态硬盘的应用范围扩大，对于固态硬盘本身的要求也越来越多，其存储性能上的优化成为目前要解决的问题之一。固态硬盘的存储介质是NAND闪存，闪存介质由于制造工艺的限制不可避免的有坏块，并且闪存介质十分不耐擦写。要想发挥闪存的优势就必须解决这些限制因素。为此在设计闪存的存储管理系统时要加入相应的损耗均衡机制和坏块管理机制。引入这些优化决策之后在考虑发生数据丢失后的数据恢复与传统的机械硬盘又会有相应的改变。针对这些问题，本文做了以下工作：首先，论

6、文介绍了闪存介质的存储原理，引入了闪存转换层(FTL)的概念，基于此探讨了闪存转换层实现的各种算法支持，包括：地址映射、损耗均衡、垃圾回收、坏块管理、断掉保护等。重点研究了地址映射的机制、损耗均衡算法的各项指标及优化方法和垃圾回收策略的流程。同时根据在NAND闪存上常用的YAFFS2文件系统做了相关分析与探讨。其次，在固态硬盘存储管理算法的基础上研究了基于YAFFS2文件系统的数据恢复原理。找到了一种利用对象头文件信息完成文件定位和文件拼装的方法，在此基础上利用对象头信息尝试实现文件历史演化的重构。最后，论文研究了针对于

7、固态硬盘的测试试验平台，并在Linux系统下测试了固态硬盘损耗均衡算法的优化和文件恢复技术的实现，并对文件历史演化重构技术实现的可能性做了探讨。同时基于本文的成果分析了固态硬盘的未来研究方向。关键词：固态硬盘；存储管理；数据恢复；仿真测试I固态硬盘存储管理及数据恢复探讨AbstractTraditionalmechanicalharddrivesduetothelimitationofitsmechanicalstructurecannotmeetthehighliteracyrate,highadaptabilityr

8、equirementsincertainareas.TheinventionofSolidStateDrives(SSDs)givesaperfectsolutiontotheseproblems.WiththeexpansionoftheapplicationrangeofSSDs,theperformancere