Mikulas Patocka, isa sa mga tagabuo at imbentor ng LVM ng maraming imbensyon sa pag-optimize ng imbakan sa Red Hat, ay ipinakilala ang bagong NVFS file system sa Linux kernel mailing list.
Ang bagong system naglalayong lumikha ng isang mabilis at compact file system para sa mga di-pabagu-bago na memory chip (NVM, halimbawa NVDIMM), na pinagsasama ang pagganap ng RAM na may kakayahang permanenteng mag-imbak ng nilalaman.
Kapag nagkakaroon ng NVFS ang karanasan ng FS NOVA ay isinasaalang-alang, noong 2017 partikular na nilikha para sa memorya ng NVM, ngunit hindi kasama sa Linux kernel at may limitadong suporta para sa mga Linux kernels mula 4.13 hanggang 5.1.
Ang ipinanukalang FS NVFS mas simple ito kaysa sa NOVA (4972 mga linya ng code kumpara sa 21459), nagbibigay ng utility ng fsck, may mas mahusay na pagganap, Sinusuportahan ang pinalawig na mga katangian (xattrs), mga label ng seguridad, ACL, at quota, ngunit hindi sinusuportahan ang mga snapshot.
Ang arkitektura ng NVFS ay malapit sa FS Ext4 at umaangkop ito nang maayos sa modelo ng mga file system batay sa VFS subsystem, na ginagawang posible na i-minimize ang bilang ng mga intermediate layer at makarating sa isang module na hindi nangangailangan ng mga kernel patch.
NVFS ginagamit ang interface ng kernel ng DAX upang direktang ma-access ang mga aparato patuloy na pag-iimbak, pag-bypass ang cache ng pahina. Upang ma-optimize ang trabaho sa memorya ng NVM, na gumagamit ng byte addressing, ang mga nilalaman ng drive ay nai-map sa linear address space ng kernel nang hindi ginagamit ang tradisyunal na layer ng layer ng aparato at intermediate cache. Ginagamit ito upang iimbak ang mga nilalaman ng mga direktoryo ng puno ng ugat (puno ng ugat), kung saan ang bawat pangalan ng file na proheshirovano at hash na halaga ay ginagamit upang maghanap sa puno.
Ang integridad ng data ay natiyak sa pamamagitan ng mekanismo ng "pag-update" (tulad ng sa FreeBSD UFS at OpenBSD FFS) nang hindi ginagamit ang journal.
Upang maiwasan ang pagkasira ng file sa NVFS, lAng mga pagpapatakbo ng palitan ng data ay naka-grupo tulad ng isang pag-crash ay hindi maaaring humantong sa pagkawala ng mga bloke o inode, at ang integridad ng mga istraktura ay naibalik ng fsck utility.
Ang utility ng fsck ay multithreaded at nagbibigay ng isang malupit na pagganap ng 1,6 milyong inode bawat segundo.
- Sa mga benchmark, nagsagawa ang NVFS ng isang operasyon ng kopya ng puno kasama ang mga mapagkukunan ng kernel ng Linux sa memorya ng NVM na humigit-kumulang na 10% na mas mabilis kaysa sa NOVA, 30% na mas mabilis kaysa sa ext4, at 37% na mas mabilis kaysa sa XFS.
- Sa pagsubok sa paghahanap ng data, ang NVFS ay mas mabilis kaysa sa NOVA ng 3% at ext4 at XFS ng 15% (ngunit sa isang aktibong disk cache, ang NOVA ay natagpuan na 15% mas mabagal).
- Sa pagsubok ng Milyun-milyong Mga Operasyong Direktoryo, nalampasan ng NVFS ang NOVA ng 40%, ext4 ng 22%, at XFS ng 46%. Kapag tinutularan ang aktibidad ng DBMS, ang NVFS file system ay nalampasan ang NOVA ng 20%, ext4 ng 18 beses, at XFS ng 5 beses. Sa fs_mark test, ang NVFS at NOVA ay halos pareho, habang ang ext4 at XFS ay halos 3 beses sa likod.
Ang pagkahuli ng mga tradisyunal na FS sa memorya ng NVM ay sanhi ng ang katunayan na hindi sila dinisenyo para sa byte addressing na ginamit sa di-pabagu-bago na memorya, na kahawig ng normal na RAM.
Ang pagbabasa ng mga ordinaryong drive ay nagbibigay ng pagiging atomiko ng operasyon sa antas ng pagbasa / pagsulat ng sektor, habang ang memorya ng NVM ay nagbibigay ng pag-access sa antas ng mga indibidwal na salitang machine.
Bukod dito, sinusubukan ng tradisyunal na mga file system na bawasan ang tindi ng pag-access ng media, na malinaw na mas mabagal kaysa sa RAM, at subukang i-bundle ang mga operasyon upang matiyak ang sunud-sunod na pagbabasa kapag gumagamit ng mga hard drive, proseso ng mga queues ng kahilingan, pagkakalansay ng labanan at magkakahiwalay na mga priyoridad upang maisagawa ang iba't ibang mga operasyon .
Para sa memorya ng NVM, ang mga naturang komplikasyon ay hindi kinakailangan, dahil ang bilis ng pag-access ng data ay maihahambing sa RAM.
Fuente: https://lkml.org/lkml/2020/9/15/517