오늘날 파일 시스템에서의 신뢰성은 날이 갈수록 중요해지고 있다. 저널링과 섀도우 페이징은 이를 보장하기 위한 기존의 기법들이다. 하지만 이 기법들은 복사본 생성으로 인한 불필요한 부하를 발생시킨다. 따라서 새로운 비휘발성 메모리 파일 시스템에 있어서 성능과 신뢰성을 동시에 보장하는 기술이 요구되고 있다. 본 논문에서는 비휘발성 메모리 파일 시스템에서 파일 시스템의 신뢰성을 위한 기존 기법들이 성능에 미치는 실제적인 부하를 측정한다. 특히 섀도우 페이징에서는 CPU 캐시에 남아있는 데이터를 고려하였다. 섀도우 페이징 기법은 리눅스 커널 3.9.4의 페이지 캐시 기반 파일 시스템인 tmpfs를 수정하여 구현하였고, 이것을 기존의 저널링 파일 시스템인 ext3와 ext4를 램디스크에 마운트하여 성능을 측정하였다. 이 결과를 통해 비휘발성 메모리 파일 시스템에서 신뢰성 기법이 성능 손실을 유발하는 원인을 분석하고 신뢰성을 보장하기 위해 고려할 부분을 제시한다.
One of the important features in modern file systems is reliability. Journaling and shadow paging have been representative reliability supporting methods in traditional file systems. These techniques, however, can cause unnecessarily large overheads on main memory file systems due to duplicated data-writes. In this paper, we measured the overheads of journaling and shadow paging mechanism on non-volatile memory. Also, in shadow paging, we consider the remained data in CPU cache while writing a file. We implemented shadow paging technique on Linux 3.9.4 by modifying the tmpfs, which is the page cache based file system without any reliability mechanism. We compared the performance of original tmpfs, shadow paging tmpfs and a traditional journaling file system -- ext3 and ext4 on ramdisk. Through this result, we analyze what causes the performance overhead and propose factors for consideration to guarantee the reliability on non-volatile memory file system.
