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通过非易失存储和检查点优化缓解日志开销
引用本文:万虎,徐远超,闫俊峰,孙凤芸,张伟功.通过非易失存储和检查点优化缓解日志开销[J].计算机研究与发展,2015,52(6).
作者姓名:万虎  徐远超  闫俊峰  孙凤芸  张伟功
作者单位:1. 首都师范大学信息工程学院 北京 100048
2. 首都师范大学信息工程学院 北京 100048;计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190
3. 首都师范大学信息工程学院 北京 100048;高可靠嵌入式系统技术北京市工程研究中心(首都师范大学) 北京 100048
基金项目:国家自然科学基金项目,北京市自然科学基金项目,计算机体系结构国家重点实验室开放课题,北京市属高等学校人才强教项目-国外访学,北京市属高等学校创新团队建设与教师职业发展计划基金项目
摘    要:在文件系统进行用户数据和元数据的持久化过程中,如果出现异常掉电或系统崩溃,可能导致文件系统出现数据的不一致性问题.现有的Ext4文件系统通过写前日志(write-ahead logging,WAL)技术结合事务机制来保证持久化操作的一致性.写前日志技术将文件系统元数据写入磁盘2次,元数据的粒度小、数量大、重复度高,影响了程序的性能,也缩短了Flash存储介质的使用寿命.针对这一问题,提出了使用新型非易失存储(non-volatile memory,NVM)作为存放日志的独立外部设备,并通过存取指令(load/store)接口直接访问;同时使用倒序扫描(reverse scan)技术对检查点(checkpoint)流程进行优化,减少同一数据块的重复写操作.实验结果表明,使用NVM作为外部日志分区,对于写操作比重较大的程序,在HDD上带宽提升接近50%;在SSD上带宽提升达到23%;在checkpoint时使用倒序扫描之后,写入次数降低明显,带宽提升接近20%.

关 键 词:文件系统  非易失存储  日志  事务  崩溃一致性  检查点

Mitigating Log Cost through Non-Volatile Memory and Checkpoint Optimization
Wan Hu,Xu Yuanchao,Yan Junfeng,Sun Fengyun,Zhang Weigong.Mitigating Log Cost through Non-Volatile Memory and Checkpoint Optimization[J].Journal of Computer Research and Development,2015,52(6).
Authors:Wan Hu  Xu Yuanchao  Yan Junfeng  Sun Fengyun  Zhang Weigong
Abstract:
Keywords:file system  non-volatile memory(NVM)  journaling  transaction  crash consistency  checkpoint
本文献已被 万方数据 等数据库收录!
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