Adressumwandlung bei Flash-Speichern Was ist Mapping?

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Mapping ist ein im IT-Bereich vielfach genutzter Begriff. Besonders bedeutend ist er aber im Umgang mit Flash-Speichern. Hier beschreibt er die Umwandlung von logischen zu physikalischen Adressen. Dies kann auf drei Wegen geschehen.

Mapping meint als Begriff allgemein die grafische Darstellung von Informationen, die miteinander in Beziehung stehen. Das bekannteste Beispiel sind Landkarten, die eine bestimmte Region abbilden und dabei die tatsächlichen Entfernungen durch eine proportionale Verkleinerung berücksichtigen.

Im IT-Bereich treffen wir vielerorts auf den Begriff des Mappings. Beispielsweise taucht er regelmäßig im Zusammenhang mit Protokollen auf. Der wohl wichtigste Fall betrifft Flash-Speicher. Hier geht es um die Zuteilung von Daten.

Mapping in Flash-Speichern

IT-Systeme mit Flash-Speichern nutzen Daten mit der Hilfe von Adressen. Dabei ist zwischen logischen und physikalischen Anschriften zu unterscheiden. Im Prinzip geht es dabei um die Unterscheidung zwischen Hard- und Software. Die logische Adresse bezeichnet den Standort von bestimmten Daten im Software-Geflecht. Sie gibt beispielsweise an, über welches Programm die Informationen abgerufen werden können. Die physikalische Adresse dreht sich um den tatsächlichen Ort auf dem Speicher, in dem die Daten abgelegt sind.

In der Regel kommen die Daten über logische Adressen ins System. Sie werden beispielsweise von einer App heruntergeladen. Sie müssen allerdings physikalischen Adressen zugeteilt werden, damit sie dauerhaft gespeichert bleiben. Es ist also eine Umwandlung der logischen in physikalische Adressen nötig. Ebendieser Prozess ist das Mapping.

Dabei gibt es folgende Möglichkeiten:

• 1. Block-based: Die Datenadressen werden blockweise übertragen. Dieses Verfahren kommt zur Anwendung, wenn große Informationsmengen abzubilden sind.

• 2. Page-based: Blöcke teilen sich in Sektoren oder Seiten auf. Werden deren Adressen einzeln umgewandelt, spricht man von „Page-based Mapping“. Die zugehörigen Blocknummern sind dabei Teil der Seiten. Dies erlaubt es im Flash-Speicher, Seiten physikalisch eigentlich falschen Blöcken zuzuordnen.

• 3. Sub-Page-based: Hierbei geht es um Einheiten, die kleiner als eine Seite sind. Dabei haben die Speicher-Controller mit dem Problem zu kämpfen, dass sie Seiten als kleinste Einheiten für physikalische Adressen kennen. Sie bilden deshalb auch kleinere Einheiten in der entsprechenden Weise ab.

Bildlich gesprochen, funktioniert das Mapping wie das Erstellen themengebundener Notizbücher. Die logische Adresse ist das eigene Gehirn, das die Daten für einen Arbeitsvorgang benötigt. Nun können im Notizbuch ganze Kapitel (Blöcke) zu einem Aspekt niedergelegt werden. Es ist aber auch möglich, nur eine Seite zu beschreiben (Page). Vorstellbar ist ebenfalls, dass die Informationen nicht ausreichen, um eine Seite zu füllen (Sub-Page). Dennoch muss auf eine Seite geschrieben werden, weil das Notizbuch keine kleinere Einheit kennt. Buchtitel und Seitenzahlen fungieren als physische Adressen.

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