Рецепты долголетия.

 При управлении ФП возникает еще одна проблема: как преодолеть ограничение ее жизненного цикла? Как всякое перепрограммируемое устройство, ФП имеет ограниченное количество циклов записи/стирания, которое определяется уровнем используемой технологии, качеством изготовления и условиями эксплуатации, и в настоящее время варьируется в пределах 100 тыс. - 1 млн. С течением времени некоторые блоки ФП могут не отвечать на запись информации или не поддаваться очистке. При приближении к границе допустимого количества циклов записи/стирания определенные ячейки памяти будут демонстрировать нарастающее количество отказов. Полный отказ характеризуется невозможностью выполнить операцию записи или стирания. Для увеличения жизни памяти используется специальный механизм управления износом (Wear-leveling Control), который старается продлить жизненный цикл кристалла ФП путем равномерного распределения циклов записи/стирания блоков памяти в пространстве ФД. Дополнительно достигается побочный эффект, при котором выход из строя одного блока памяти не сказывается на работе остальных блоков памяти того же кристалла. Для механизма сборки мусора существует потенциально опасная ситуация, связанная с "неподвижными" блоками данных. "Неподвижные" блоки принадлежат файлам, которые долго или вообще никогда не изменялись и соответственно не перемещались. Наличие "неподвижных" блоков данных, приводит к тому, что оставшаяся часть ФД подвергается усиленному износу и ускоренно расходует свой предел циклов записи/стирания. В конечном счете такая ситуация уменьшает жизненный цикл всего ФД и его пропускную способность. С другой стороны, учет "неподвижных" блоков данных, увеличивая жизненный цикл ФД, также приводит к уменьшению пропускной способности канала ввода/вывода, что связано с необходимостью периодического перемещения таких блоков при очистке очередного блока стирания. В результате на механизм управления износом ФП возлагается задача определения физического положения записываемого сектора данных. Каков же алгоритм распределения пространства ФП? Наилучшим алгоритмом работы является реализация приблизительно равного количества операций записи/стирания для каждого блока флэш-памяти. С учетом того, что предел циклов записи и стирания является статистической величиной и существенно определяется технологией изготовления ФП, можно предположить, что блоки памяти в пределах одного кристалла и кристаллы в пределах одной партии имеют статистически равными эти величины. Файловая система флэш-памяти (Flash File System, FFS) выполняет эмуляцию дискового накопителя и состоит из блоков управления и блока инициализации.