NVM存儲(chǔ)設(shè)備系統(tǒng)具備提供高吞吐的潛質(zhì),包括接近內(nèi)存的讀寫速度、字節(jié)尋址特性和支持多路轉(zhuǎn)發(fā)等優(yōu)勢(shì)。但現(xiàn)有的系統(tǒng)軟件棧并沒(méi)有針對(duì)NVM去設(shè)計(jì),使得系統(tǒng)軟件棧存在許多影響系統(tǒng)訪問(wèn)性能的因素。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)文件系統(tǒng)的鎖機(jī)制具有較大的開銷,這使得數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問(wèn)在多核心環(huán)境下成為一個(gè)難題。為了緩解這些問(wèn)題,設(shè)計(jì)了無(wú)鎖的文件讀寫機(jī)制以及基于字節(jié)的讀寫接口。通過(guò)取消基于文件的鎖機(jī)制改變了粗粒度的訪問(wèn)控制,利用自主管理請(qǐng)求提高了進(jìn)程的并發(fā)度;在設(shè)計(jì)能夠利用字節(jié)尋址的新的文件訪問(wèn)接口時(shí),不僅考慮了NVM存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫非對(duì)稱,還考慮了其讀寫操作的不同特性。這些設(shè)計(jì)減少了軟件棧的開銷,有利于發(fā)揮NVM特性來(lái)提供一個(gè)高并發(fā)、高吞吐和耐久的存儲(chǔ)系統(tǒng)。最后利用開源NVM模擬器PMEM實(shí)現(xiàn)了FPMRW原型系統(tǒng),使用Filebench通用測(cè)試工具對(duì)FPMRW進(jìn)行測(cè)試與分析,結(jié)果顯示,FPMRW相對(duì)EXT+PMEM和XFS+PMEM能提高3%～40%的系統(tǒng)吞吐率。 

【文章來(lái)源】：計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2020,40(02)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

FPMRW的結(jié)構(gòu)

通過(guò)對(duì)文件讀寫流程的分析發(fā)現(xiàn)，涉及到對(duì)文件級(jí)別的鎖會(huì)出現(xiàn)在ext4文件系統(tǒng)中讀寫函數(shù)的入口，因此將用于鎖定文件inode的互斥鎖去掉，這包含通用讀寫方法和采用dax的直接映射訪問(wèn)，在進(jìn)行寫操作的dax操作中，存在對(duì)讀進(jìn)行鎖定的，也一并去掉。圖2展示了去鎖過(guò)程對(duì)文件系統(tǒng)寫調(diào)用堆的修改。在完成以上修改后，對(duì)設(shè)備的訪問(wèn)不再使用塊接口，而是自主設(shè)計(jì)的讀寫接口pmem＿read、pmem＿write，同時(shí)在vfs中提供應(yīng)用程序訪問(wèn)的系統(tǒng)調(diào)用。

使用Copyfiles負(fù)載的測(cè)試


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