计算机应用

作者：贺庆建, 蔡涛, 王杰, 牛德姣

单位：1.江苏大学 京江学院，江苏 镇江 212013；2.江苏大学 计算机科学与通信工程学院，江苏 镇江 212013

关键词：NVM存储系统,文件锁,字节寻址,文件系统,读写非对称

基金：国家自然科学基金资助项目(61806086);国家重点研发计划项目(2018YFB0804204);中国博士后基金资助项目(2016M601737)

NVM存储设备系统具备提供高吞吐的潜质，包括接近内存的读写速度、字节寻址特性和支持多路转发等优势。但现有的系统软件栈并没有针对NVM去设计，使得系统软件栈存在许多影响系统访问性能的因素。通过分析发现文件系统的锁机制具有较大的开销，这使得数据的并发访问在多核心环境下成为一个难题。为了缓解这些问题，设计了无锁的文件读写机制以及基于字节的读写接口。通过取消基于文件的锁机制改变了粗粒度的访问控制，利用自主管理请求提高了进程的并发度；在设计能够利用字节寻址的新的文件访问接口时，不仅考虑了NVM存储设备的读写非对称，还考虑了其读写操作的不同特性。这些设计减少了软件栈的开销，有利于发挥NVM特性来提供一个高并发、高吞吐和耐久的存储系统。最后利用开源NVM模拟器PMEM实现了FPMRW原型系统，使用Filebench通用测试工具对FPMRW进行测试与分析，结果显示，FPMRW相对EXT+PMEM和XFS+PMEM能提高3%~40%的系统吞吐率。

来源：2020年第2期

《计算机应用》期刊编辑部

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