一种面向非易失性内存文件系统的数据读写粒度控制策略

摘要

数据读写是文件系统的重要操作.传统的文件系统基于磁盘设计,数据读写需要旋转磁头,因此数据读写慢.文件系统使用I/O调度层对读写操作进行拆分和合并,减少磁头寻道时间,提高系统性能.新型非易失性内存(NVMM)支持字节寻址和随机访问,文件系统可以直接使用内存指令进行数据操作.因此,现有的NVMM文件系统,如ext4-dax、PMFS和NOVA,不再考虑数据操作粒度的优化,直接按照文件数据的存储粒度(如4 kB)在应用和文件系统之间传输数据.然而,文件系统中的数据读写性能仍然受到操作粒度的影响.本文分析了文件系统在真实NVMM硬件上的性能,发现大粒度操作会降低文件系统性能,并针对数据读写操作粒度提出了优化策略.实验结果表明,本文提出的优化策略使得NVMM文件系统性能提升30.1％.