由于Flash Memory改写前须先擦除、擦除时间较长、擦除次数有限的固有特点,使得基于闪存的固态硬盘不能直接用于像磁盘那样的文件系统,因此固态硬盘通常需要设计地址映射、垃圾回收策略和磨损均衡等算法。本文设计了一种基于检测缓冲器的固态硬盘控制器(BDB SSD),以地址映射和垃圾回收为研究重点。由于随机数据的写性能是固态硬盘性能的瓶颈,本文提出了一种称为检测缓冲器的硬件结构(Buffer-Detector),能准确鉴别访问数据的连续性和随机性。Buffer-Detector也用于分别对连续性数据和随机性数据做缓存,针对不同特征的数据,本文采用了不同的地址映射算法,针对连续性数据提出连续性页映射算法,而对随机性数据采用与基本页映射机制类似的随机性页映射算法。在存储映射信息上采用了DFTL提出的缓存映射信息表(CMT)的方法。为提高随机性数据的写性能,本文提出了“可选择多通道并行写入技术”,将随机性数据并行写入到当前可以使用的通道中。在垃圾回收策略上,本文提出了操作上具有优先级别的三级回收策略,分别以类似于交换合并、部分合并和全合并为主。通过一系列Trace的实验,可以得出本文的设计在数据系统平均写响应时间上有一定较高的提高,尤其是以随机性访问数据为主的Financial Trace上的提升达到近20%。实验结果也显示了本文的算法在垃圾回收上有更小的开销和更低的写入放大(WA)。