Che cos’è un file system Flash?

Un file system flash è costituito da un tipo di memoria di sola lettura programmabile cancellabile elettronicamente (EEPROM) chiamata memoria flash. È uno dei metodi più diffusi per memorizzare i dati ed è non volatile, il che significa che conserva le informazioni anche in assenza di alimentazione. Trovato nei server dei data center, nonché nei telefoni cellulari e nei computer palmari, un file system flash è organizzato in blocchi di dati, ognuno dei quali deve essere completamente cancellato prima di essere scritto. Il blocco di cancellazione standard contiene circa 128 kilobyte di dati e alcuni blocchi possono memorizzare fino a 2,048 kilobyte.

La memoria in un file system flash non può essere conservata per un periodo di tempo infinito. Dopo un certo numero di cicli di scrittura e cancellazione, i dati vengono danneggiati e sezioni della memoria non possono più essere utilizzate. Il livellamento dell’usura viene utilizzato per creare un equilibrio tra le parti del flash utilizzate di frequente e altre che non lo sono. Il processo di livellamento dinamico dell’usura può portare a grandi blocchi di un disco con dati che vengono raramente alterati, causando frequenti modifiche in altre aree. Una strategia più statica sposta i dati in luoghi più utilizzati per rendere più efficiente l’equilibrio.

In un file system flash, i dati vengono trovati utilizzando un metodo per mappare blocchi di dati e settori. Queste mappe della struttura dei dati sono archiviate all’interno di dispositivi flash e si aggiornano quando vengono apportate modifiche ai dati utilizzando identità assegnate speciali per ciascun blocco. Settori e blocchi vengono associati automaticamente quando si verifica un ciclo di riscrittura nella memoria ad accesso casuale, ma in un sistema flash, una mappa indiretta aiuta a collegare i settori con i blocchi. I dati possono essere trovati più rapidamente con una mappa diretta che viene memorizzata nel livello di transazione flash, una sorta di sezione di interfaccia che contiene le informazioni sui dati assegnati ai vari blocchi e unità di cancellazione.

La conservazione dei dati è spesso indicata come un vantaggio per il file system flash. La durata della sicurezza dei dati dipende dalla temperatura di esercizio e dal numero di cicli di scrittura e cancellazione a cui può essere sottoposto un dispositivo di memoria prima che le prestazioni del sistema diminuiscano. Molti sistemi flash sono valutati per durare 20 anni e per tollerare da 1,000 a 1,000,000 di cicli di cancellazione. Più frequentemente i dati vengono scritti e cancellati e più alte sono le temperature, più breve è l’aspettativa di vita generale dei dati conservati e del sistema di memoria.