3、FTL基本工作过程

上文描述了FTL的四大功能，这里简述一下每个功能的含义。

地址转换简述

FTL要维护一个地址转换表，这个转换表是主机读/写硬盘的逻辑地址到硬盘实际物理地址的转换关系。

假如SSD的容量是128G，SSD逻辑块的大小是4KB，那SSD的逻辑块数量为128G/4KB = 32M 个；这些逻辑块，每块都对应一个映射地址，假如每个映射地址的大小是4B，映射基地所占的大小为：32M*4B = 128M，也就是说SSD要维护一个128M的映射表。

但主机发来读命令时，SSD就根据这个读命令中所携带的逻辑地址，通过映射表查找对应的闪存上的物理地址，通过后端把闪存物理地址上的数据读到SSD缓存，，然后前端负责把数据返回给主机；这就是映射表的作用。

垃圾回收简述

闪存不能覆盖写，所以当写命令到来时，SSD会查找没有数据的闪存空间写入数据，并建立映射关系。

另外即使数据删除了，只是从主机操作系统层面解除了与这部分数据的映射关系，硬盘上并在没有真正删除数据，既然还会有数据，当新的写到来时，也不会重新利用这部分空间，而是查找未被写入的干净的存储空间。这样闪存就会产生很多无效数据，SSD就需要做垃圾回收，以腾出更多的空间。

如图所示，垃圾回收的基本原理，块x和块y都只有部分有效数据，如果再向块x写，需要先把块x的有数数据读出来，然后在内存中修改，然后把整块x擦除，然后再把数据写入，要经历读-擦除-写的三个过程；垃圾回收的做法是把块x和y的有效数据重新组织为空块z中，然后擦除块x和y，这样以后就能直接写x和y了。

磨损均衡简述

闪存的使用是由寿命的，这是浮栅晶体管所决定的；经常的写入，就要经常的擦除，擦除对浮栅晶体管是有损害的，当达到一定阈值，就废掉了；而擦除是以块为单位的，即使很小的写入也要擦除整块，这样这个块很快就变成废块了。

所以要把写入 均衡在每个块上，以延长每个块的使用寿命。

坏块管理简述

闪存在出场时就会或多或少的存在坏块，这是闪存的特性所决定，有的厂商在出场时已经记录了坏块，有的没有记录坏块，在使用前需要先做坏块的扫描。

在使用过程中也会产生坏块，尤其是随着擦除次数的增多，一些好的块慢慢变坏了,SSD要维护一个坏块列表，以在写入时避开这些坏块。