Programmatūras izstrādes direktors uzņēmumā Western Digital kodola izstrādātāju adresātu sarakstā Linux jauna failu sistēma Zonefs, kuras mērķis ir vienkāršot darbu ar zema līmeņa failiem Zonefs saista katru zonu diskā ar atsevišķu failu, ko var izmantot datu glabāšanai neapstrādātā režīmā bez manipulācijām sektoru vai bloku līmenī.
Zonefs nav POSIX saderīga failu sistēma, un tās pielietojuma joma ir diezgan šaura, ļaujot lietojumprogrammām izmantot failu API, nevis tieši piekļūt bloka ierīcei, izmantojot ioctl. Ar Zone saistītiem failiem ir nepieciešamas secīgas rakstīšanas darbības, sākot no faila beigām (rakstīšana pievienošanas režīmā).
Zonefs nodrošinātos failus var izmantot, lai mitinātu datubāzes zonētās atmiņas ierīcēs, izmantojot žurnālu strukturētas apvienošanas (LSM) žurnālu atmiņas struktūras, kuru pamatā ir viena faila koncepcija katrā atmiņas zonā. Piemēram, līdzīgas struktūras tiek izmantotas RocksDB un LevelDB datubāzēs. Šī pieeja samazina sākotnēji failu, nevis ierīču bloķēšanai paredzētā koda pārnešanas izmaksas, kā arī nodrošina zema līmeņa piekļuvi zonētām atmiņas ierīcēm no lietojumprogrammām, kas rakstītas citās valodās, nevis C.
Zem zonētām uzglabāšanas tvertnēm ierīces ieslēgtas vai , kuras krātuves telpa ir sadalīta zonās, kas veido bloku vai sektoru grupas, kurās ir atļauta tikai secīga datu pievienošana, atjauninot visu bloku grupu.
Piemēram, ierakstīšanas zonēšana tiek izmantota ierīcēs ar mozaīkas magnētisko ierakstīšanu (, SMR), kurā celiņa platums ir mazāks par magnētiskās galviņas platumu, un rakstīšana notiek ar blakus esošā celiņa daļēju pārklāšanos, kas nozīmē, ka jebkura pārrakstīšana prasa visas celiņu grupas pārrakstīšanu. SSD diski pēc būtības ir paredzēti secīgām rakstīšanas darbībām ar iepriekšēju datu dzēšanu, taču šīs darbības ir paslēptas kontroliera līmenī un FTL (Flash Translation Layer). Lai uzlabotu efektivitāti noteiktām darba slodzēm, NVMe organizācija standartizēja zonēto namu telpu (ZNS) saskarni, kas ļauj tieši piekļūt zonām, apejot FTL.
В Linux zonētiem cietajiem diskiem, sākot ar kodolu 4.10 Tiek atbalstītas ZBC (SCSI) un ZAC (ATA) blokierīces, un, sākot ar 4.13 versiju, ir pievienots dm-zoned modulis, kas zonētu disku attēlo kā parastu blokierīci, slēpjot darbības laikā piemērotos rakstīšanas ierobežojumus. Failu sistēmas līmenī zonējuma atbalsts jau ir integrēts F2FS failu sistēmā, un tiek izstrādāts ielāpu komplekts Btrfs failu sistēmai, kas atvieglo tās pielāgošanu zonētiem diskdziņiem, darbojoties CoW (kopēšanas-rakstīšanas) režīmā.
Ext4 un XFS darbojas zonētos diskos Izmantojot dm-zoned. Lai vienkāršotu failu sistēmas tulkošanu, tika piedāvāta ZBD saskarne, kas nejaušas rakstīšanas operācijas failos tulko secīgu rakstīšanas operāciju plūsmās.
Avots: opennet.ru
