Mikuláš Patočka, LVMi arendusmeeskonna liige ja mitmete , mis on seotud salvestussüsteemide töö optimeerimisega, töötab Red Hat'is, Linuxi tuuma arendajate postitusloendis uue failisüsteemi , mis on suunatud kompaktselt ja kiiresti töötava failisüsteemi loomisele energiakindlate mälukiipide (NVM, non-volatile memory, näiteks NVDIMM) jaoks, mis ühendavad RAM-i jõudluse pideva andmesalvestamise võimalusega.
NVFSi arendamisel on arvesse võetud , mis loodi 2017. aastal spetsiaalselt NVM-mälu jaoks, kuid ei jõudnud Linuxi tuuma koosseisu ja Linuxi tuumade toetusega alates 4.13 kuni 5.1.
Ettepanek NVFS-i failisüsteem on oluliselt lihtsam kui NOVA (4972 koodirida võrreldes 21459), pakub utiliiti fsck, omab kõrgemat jõudlust, toetab laiendatud atribuute (xattrs), turvemarke, ACL-i ja kvoote, kuid ei toeta snapshots. NVFS on sarnane
Ext4 failisüsteemile ja sobib hästi VFS aluseks olevate failisüsteemide mudelisse, mis aitab minimeerida kihte ja kasutada moodulit, mis ei vaja tuuma plaastrite rakendamist.
NVFS kasutab tuuma liideseid. otse parasjuurdepääs seadmetele, mis kasutavad püsivälu, vahepealse vahemäluta. NVM-mälu optimeerimise jaoks, kus kasutatakse baitaadressimist, kuvatakse salvestusseadmest saadud sisu mäluriigi lineaarsetes aadressiruumides ilma traditsioonilise plokitaseme seadme ja vahepealse vahemäluta. Kataloogide sisu salvestamiseks kasutatakse (radix tree), kus iga faili nimi on hashitud ja hash-väärtust kasutatakse otsimisel puus.
Andmete terviklikkust tagab mehhanism "" (nagu UFS FreeBSD-s ja FFS OpenBSD-s), ilma logimiseta. Failide kahjustamise vältimiseks NVFS-is rühmitatakse andmete muutmise toimingud nii, et kokkuvarisemine ei saa põhjustada plokkide või inode-de kadu, ja struktuuride terviklikkus taastatakse utiliidi fsck abil. Utiliit fsck töötab mitme lõimega režiimis ja tagab jõudluse kuni 1,6 miljonit inode-d sekundis.
V NVFS viis läbi Linuxi tuumatekstide kopeerimise operatsiooni NVM-muistikus umbes 10% kiiremini kui NOVA, 30% kiiremini kui ext4 ja 37% kiiremini kui XFS. Andmete otsimise testis osutus FS NVFS NOVA-st 3% kiiremaks ja ext4 ning XFS-st 15% kiiremaks (kuid aktiivse ketta vahemälu korral oli NOVA 15% aeglasem).
Miljoni kataloogitehingu testis tõukas NVFS NOVA-d 40%, ext4 22% ja XFS 46% võrra taga. Andmebaasi tegevuse simuleerimisel edestas failisüsteem NVFS NOVA-d 20%, ext4-d 18 korda ja XFS-i 5 korda. fs_mark testis olid NVFS ja NOVA tulemused umbkaudu samal tasemel, samas kui ext4 ja XFS jäävad umbes 3 korda maha.
Traditsiooniliste failisüsteemide mahajäämus NVM-mälus on tingitud sellest, et need ei ole baasitud baitide adresseerimisele, mida rakendatakse energia sõltumatutes mäludes, mis näevad välja nagu tavaline RAM. Tavaliste andmekandjate lugemine tagab operatsiooni aatomilisuse sektori lugemise/kirjutamise tasandil, samas kui NVM-mälu pakub juurdepääsu individuaalsete masinakeelsete sõnade tasemel. Lisaks püüavad traditsioonilised failisüsteemid vähendada mälukandjale pöördumist, mis on eelnevalt peetud aeglasemaks kui operatiivmälu, samuti üritavad nad rühmitada operatsioone järjestikuse lugemise tagamiseks, kui kasutatakse kõvakettaid, hallata päringute järjekordi, võidelda fragmenteerimisega ja jagada erinevate operatsioonide täitmise prioriteete. NVM-mälu puhul on sellised keerukused üleliigsed, kuna andmete juurdepääsu kiirus on võrreldav RAM-iga ja juurdepääsu järjestus pole oluline.
Allikas: opennet.ru
