Trim

Trim

参考资料《深入浅出SSD》

1.概述

1）是一个指令，即Data Set Management（SATA）or Deallocate（NVME），用于告诉NAND闪存，SSD要擦除哪些数据。

2）当相关页面的数据可以被覆盖时，操作系统会给SSD发送一个trim指令，SSD控制器等到操作系统执行删除或再次写入时，

　  将执行安全擦除操作。

3）因为在写入过程中不用花时间去擦除原有的数据，所以写入速度会快很多。

 

2.作用

增强SSD的性能，延长SSD的寿命

 

3.SSD处理Trim命令的流程

前提条件：逻辑页0~7的映射，分别写在物理地址PBA a~h

说明

1）一般FTL有3个表，

　　FTL映射表记录每个LBA对应的物理页位置；

　　Valid Page Bit Map（VPBM）记录每个物理块上哪个页有有效数据；

　　Valid Page Count（VPC）记录每个物理块上的有效页个数

2）通常GC会根据VPC进行排序来回收最少有效页的闪存块

3）VPBM为了在GC时只读有效数据（有的FTL省略这个表）

4）FTL的映射往往是非常分散的，连续的逻辑页对应地址会在很多不同的闪存块上

 

流程

1）主机向SSD发送Trim命令，删除0~7的逻辑页上的数据，让SSD可以把这些数据当做垃圾来处理

2）SSD清除L2P table到空地址

3）清除Valid Page Bit map上对应的bit

4）重复2,3,4直到完成每一个LBA

5）根据新的VPC重新 计算GC的优先级

6）回收最少VPC的block

7）擦除全是垃圾的block

 

4.案例：用户删除文件

1）操作系统把文件划分为若干个逻辑块，然后写入SSD的闪存空间

2）当用户删除文件A时，实际上它只是切断了用户与 操作系统的联系，即用户访问不到这些地址空间

3）但是在SSD内部，逻辑页与物理页的映射关系依然存在，即文件数据依然是有效的，如下图

4）在没有Trim前，SSD无法知道这些被删除的数据是否无效，必须等到系统要求在相同的地方（用户空间，逻辑空间）写入数据时才知道数据是无效的，进而放心删除

5）由于SSD不知道这些数据是无效的，在做垃圾回收时，仍把它们当做有效的数据进行数据搬移，这不仅影响性能还影响SSD的寿命（写放大增大）

6）当用户需要删除一个文件时，操作系统发trim命令给SSD，告诉SSD该文件对应的数据无效了；

　  这样SSD在做垃圾回收时，回把这些删除的数据抛弃掉，而不是去做无谓的数据迁移

 

 

 

5.注意

Trim命令不会触发GC