Western Digitalin ohjelmistokehityksen johtaja Linux-ytimen kehittäjien postituslistalla uusi Zonefs-niminen tiedostojärjestelmä, jonka tarkoituksena on yksinkertaistaa matalan tason työtä . Zonefs yhdistää jokaisen aseman vyöhykkeen erilliseen tiedostoon, jota voidaan käyttää tietojen tallentamiseen raakatilassa ilman sektori- ja lohkotason käsittelyä.
Zonefs ei ole POSIX-yhteensopiva FS, ja se on rajoitettu melko kapeaan alueeseen, joka sallii sovellusten käyttää tiedostosovellusliittymää sen sijaan, että ne pääsisivät suoraan lohkolaitteeseen ioctl:n avulla. Vyöhykkeisiin liittyvät tiedostot vaativat peräkkäisiä kirjoitustoimintoja tiedoston lopusta alkaen (lisäystilan kirjoitus).
Zonefsin sisältämiä tiedostoja voidaan käyttää kaavoitettujen tietokanta-asemien päälle, jotka käyttävät tallennusrakenteita LSM (log-structured merge) -lokien muodossa alkaen käsitteestä yksi tiedosto - yksi tallennusvyöhyke. Samanlaisia rakenteita käytetään esimerkiksi RocksDB- ja LevelDB-tietokannassa. Ehdotettu lähestymistapa mahdollistaa sellaisten koodien siirtämisen kustannuksia, joka oli alun perin suunniteltu käsittelemään tiedostoja laitteiden estämisen sijaan, sekä organisoida matalan tason työskentelyä vyöhykeasemien kanssa muista ohjelmointikielistä kuin C:stä.
Vyöhykkeiden alla laitteet päällä tai , tallennustila, jossa on jaettu vyöhykkeisiin, jotka muodostavat lohko- tai sektoriryhmiä, joihin vain peräkkäinen tietojen lisääminen sallitaan päivittämällä koko lohkoryhmä.
Tallennusaluejakoa käytetään esimerkiksi laitteissa, joissa on laatoitettu magneettitallennus (, SMR), jossa raidan leveys on pienempi kuin magneettipään leveys ja tallennus suoritetaan viereisen raidan osittaisella limityksellä, ts. ylikirjoitus johtaa tarpeeseen ylikirjoittaa koko raitaryhmä. Mitä tulee SSD-asemiin, ne on alun perin sidottu peräkkäisiin kirjoitustoimintoihin, joissa on alustava tietojen tyhjennys, mutta nämä toiminnot ovat piilossa ohjaintasolla ja FTL (Flash Translation Layer) -kerroksella. Tietyntyyppisten kuormien tehokkuuden parantamiseksi NVMe-organisaatio on standardoinut ZNS (Zoned Namespaces) -rajapinnan, joka mahdollistaa suoran pääsyn vyöhykkeisiin FTL-kerroksen ohittaen.
Linuxissa kaavoitetuille kiintolevyille ytimen versiosta 4.10 lähtien ZBC (SCSI) ja ZAC (ATA) lohkolaitteet, ja julkaisusta 4.13 alkaen on lisätty dm-aluemoduuli, joka edustaa vyöhykkeellistä asemaa tavallisena lohkolaitteena, piilottaen käytön aikana asetetut kirjoitusrajoitukset. Tiedostojärjestelmätasolla kaavoitustuki on jo integroitu F2FS-tiedostojärjestelmään ja Btrfs-tiedostojärjestelmään on kehitteillä sarja korjaustiedostoja, joiden mukauttamista vyöhykkeisiin asemiin yksinkertaistaa työskentely CoW:ssa (copy-on). -kirjoitustila.
Ext4- ja XFS-toiminta kaavoitettujen asemien yli käyttämällä dm-aluetta. Tiedostojärjestelmien kääntämisen yksinkertaistamiseksi ehdotetaan ZBD-liitäntää, joka muuntaa satunnaiset kirjoitustoiminnot tiedostoiksi peräkkäisiksi kirjoitusoperaatioiksi.
Lähde: opennet.ru