Cong Wang, ktorý sprevádza subsystém správy prevádzky (TC, Traffic Control) v jadre Linux a vyvíja projekt Multikernel, predstavil v zozname vývojárov jadra Linux nový súborový systém DAXFS. DAXFS používa na ukladanie dát operačnú pamäť, funguje v režime iba na čítanie a pripomína vo funkčnosti obmedzené súborové systémy ramfs a tmpfs. Modul jadra s implementáciou DAXFS a utilita mkdaxfs na vytváranie FS boli zverejnené pod licenciou GPLv2. Po recenzovaní sa zvažuje možnosť integrácie DAXFS do hlavného zloženia jadra.
Kľúčovým znakom nového FS je zapojenie subsystému DAX (Direct Access) na prácu obchádzajúcu stránkovú cache a priamy prístup k zdieľanej fyzickej pamäti. V ramfs a tmpfs sa obsah uchováva v stránkovom cache, čo pri použití jedného FS v niekoľkých kontajneroch alebo jadrách spustených pomocou technológie Multikernel vedie k umiestneniu viacerých kópií dát vo fyzickej pamäti. Naplnenie ramfs a tmpfs si tiež vyžaduje vykonávanie zbytočných operácií kopírovania bez možnosti vykonať mapovanie existujúcej oblasti pamäte.
Priamy prístup k pamäti v DAXFS umožňuje vylúčiť zbytočné operácie kopírovania a zorganizovať prácu obchádzajúcu tradičný zásobník vstupu/výstupu založený na blokových zariadeniach a mechanizmoch vyrovnávacej pamäte, ako aj zbaviť sa fragmentácie prideľovania pamäte pri spoločnom používaní jedného FS v rôznych kontajneroch a multikernel-jadrách. DAXFS pracuje v režime Zero-Copy a priamo poskytuje obsah súborov z pamäte bez zbytočného duplicovania dát v stránkovom cache a s možnosťou mapovania nepřerušených oblastí fyzickej pamäte do každého exemplára kontajnera alebo jadra. Ďalej sa podporuje použitie API dma-buf na využívanie pamäte exportovanej GPU, FPGA/SmartNIC alebo CXL zariadeniami.
FS pracuje v režime iba na čítanie a inicializuje sa cez načítanie v pamäti predpripraveného obrazu FS, čo zjednodušuje implementáciu, umožňuje zbaviť sa vykonávania operácií prideľovania pamäte počas práce a vylučuje zložitosti mechanizmov riadenia zariadenia.
Kľúčová oblasť použitia DAXFS sa nazýva aplikácia v kombinácii s technológiou Multikernel, ktorá umožňuje na jednom fyzickom počítači vykonávať niekoľko nezávislých inštancií jadra Linux, ktoré majú priamy prístup k hardvérovým zdrojom a môžu sa používať na spúšťanie niekoľkých izolovaných systémových prostredí.
DAXFS sa môže tiež aplikovať na organizovanie spoločného prístupu niekoľkých kontajnerov alebo jadier k základnému systémovému obrazu umiestnenému v zdieľanej pamäti; na zníženie režijných nákladov pri prístupe k informáciám v pamäti hardvérových akcelerátorov; na organizovanie prístupu k pamäti z viacerých hostiteľov bez sieťového vstupu-výstupu alebo k trvalej pamäti, pričom sa používajú zariadenia založené na zbernici CXL (Compute Express Link).
Zdroj: opennet.ru
