저널링 파일 시스템은 낮은 오버헤드로 높은 신뢰성을 보장할 수 있어 현대의 컴퓨터 시스템에서 널리 사용되고 있다. 하지만, 기존의 저널링 파일 시스템은 하드디스크에 최적화되어 차세대 저장 매체인 PCM(Phase Change Memory) 환경에서는 효율적으로 동작하지 못한다. 특히 저널링에 의한 대량의 쓰기 작업은 쓰기 연산이 느린 PCM의 성능을 저하시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 Shortcut-JFS라는 PCM을 위한 새로운 저널링 파일 시스템을 제안한다. Shortcut-JFS는 PCM의 특성을 활용하는 2가지 새로운 기법을 통해 저널링에 의한 쓰기량을 대폭 줄인다. 그 첫째는 수정된 부분만을 저널링하는 델타 로깅 기법이고, 두번째는 불필요한 블록 복사 오버헤드를 없애는 제자리 체크포인팅 기법이다. 본 논문에서는 Shortcut-JFS를 Linux 2.6.32 커널에 구현하였으며, 그 성능을 Ext4 파일 시스템에서 사용하는 기존 저널링 방식과 실측을 통해 비교한 결과 27-230%의 성능 향상을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
Journaling file systems are widely used in modern computer systems as it provides high reliability with reasonable performance. However, existing journaling file systems are not efficient for emerging PCM (Phase Change Memory) storage. Specifically, a large amount of write operations performed by journaling incur serious performance degradation of PCM storage as it has long write latency. In this paper, we present a new journaling file system for PCM, called Shortcut-JFS, that reduces write amount of journaling by more than a half exploiting the byte-accessibility of PCM. Specifically, Shortcut-JFS performs two novel schemes, 1) delta logging that performs journaling only for modified bytes and 2) in-place checkpointing that removes unnecessary block copy overhead. We implemented Shortcut-JFS on Linux 2.6.32, and measured the performance of Shortcut-JFS and legacy journaling schemes used in Ext4. The results show that the performance improvement of Shortcut-JFS against Ext4 is 27-230%.
