SSD Simulator

高性能 SSD 固件和硬件行为模拟器，用于 SSD 固件算法验证、NAND 介质行为研究、NVMe 协议栈测试和性能分析。

🎯 功能特性

• 16 通道 NAND 并发模拟：每个通道支持 8 个芯片，共 128 并发
• 完整 FTL 层实现：
  • 页级 LBA→PBA 映射
  • 多策略垃圾回收（贪婪/成本效益/随机）
  • 动态/静态/混合磨损均衡
  • 5 级优先级 IO 调度
  • BCH/LDPC ECC 数据保护
• NVMe/PCIe 接口：符合 NVMe 1.4 规范
• 精确时序模拟：t_read=25μs, t_prog=200μs, t_erase=2000μs
• 完整测试套件：137+ 单元测试

🏗️ 系统架构

┌─ NVMe/PCIe 层 ─┐
├─ Controller 层 ─┤
├─ FTL 算法层 ────┤
├─ Platform 层 ───┤
├─ HAL 层 ────────┤
└─ Media 层 ──────┘

📋 系统要求

• OS: Debian/Ubuntu Linux
• CPU: 64-256 核心
• 内存: 64GB+ DRAM
• 编译器: GCC (C11 标准)

🚀 快速开始

编译

mkdir -p build && cd build
cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
make -j$(nproc)

运行

./ssd_simulator --help
./ssd_simulator

运行测试

make test

📁 项目结构

opencode/
├── docs/               # 设计文档
│   ├── design/         # 概要设计
│   └── detailed_design/# 详细设计
├── src/                # 源代码
│   ├── common/         # 公共工具
│   ├── firmware/       # 固件三层架构
│   │   ├── ftl/        # FTL 层
│   │   ├── hal/        # HAL 层
│   │   └── platform/   # 平台层
│   ├── media/          # 介质模拟
│   ├── nvme/           # NVMe/PCIe
│   └── controller/     # 控制器
├── tests/              # 测试代码
│   └── unit/           # 单元测试
├── config/             # 配置文件
└── external/           # 外部依赖

📊 测试状态

模块	测试数	状态
FTL Mapping	12	✅ 通过
Data Protection	7	✅ 通过
Bad Block	21	✅ 通过
其他模块	97+	🚧 进行中

总体通过率: 89% (115/137)

🛠️ 主要模块

• FTL Mapping: 页级地址映射，支持批量操作
• Garbage Collection: 多策略 GC，后台运行
• Wear Leveling: 动态/静态/混合策略
• IO Scheduler: 5 级优先级调度
• Data Protection: BCH/LDPC ECC, CRC32
• NVMe Driver: 队列管理，Doorbell 机制

📝 文档

• AGENTS.md - 开发指南
• TECHNICAL_SPEC.md - 技术规范
• TEST_REPORT.md - 测试报告

📄 许可证

MIT License

🤝 贡献

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