Técnica de journaling para sistemas de arquivos baseados em memórias não voláteis

Abstract

Tecnologias emergentes de memórias não voláteis prometem velocidades próximas as das memórias voláteis e serão conectadas no barramento de memória juntamente com a DRAM. Isto permite um acesso através de instruções de leitura e escrita em memória de forma muita rápida e simplificada. Com este novo modelo, surge a necessidade de novas formas de acesso otimizadas com alto desempenho e que consigam garantir a consistência e integridade da memória. Este trabalho propõe utilizar um sistema de arquivos otimizado para trabalhar com estas memórias e aperfeiçoar seu sistema de journaling, sistema utilizado para garantir a consistência e atomicidade dos metadados. Neste trabalho, foram utilizadas instruções especificas do processador e reduzido as restrições de ordem de escrita, além de simplificando a lógica de gerenciamento do sistema de arquivos. Estas melhorias mostraram ganhos de desempenho e mantiveram a garantia de consistência e integridade que o sistema de arquivos garantia. Os resultados obtidos mostram que em algumas aplicações específicas é possível obter um ganho de 49% no desempenho em uma das soluções propostas.

Emerging non-volatile memories should reach latency as close as volatile memories and shall be connected to the memory bus alongside DRAM. This allows access through read and write instructions in memory in a very fast and simplified way. This new model brings a need to ensure consistency and integrity with high performance. This work proposes to use an optimized file system to work with these memories and to improve its journaling system, one used to ensure consistency and atomicity of metadata. In this work, we use specific processor instructions and reduce write order restrictions, in addition to simplifying the file system management logic. These enhancements have shown performance gains and have maintained the consistency and integrity of file system. The results show that in some specific applications a gain of 49% is possible using one of the proposed solutions.