SplitFS 项目亮点解析

1. 项目基础介绍

SplitFS 是一个面向持久内存（Persistent Memory，PM）的文件系统，旨在减少应用程序访问持久内存时的软件开销。SplitFS 通过在用户空间库文件系统与现有内核 PM 文件系统之间进行责任的划分，实现了这一目标。用户空间库文件系统处理数据操作，通过截取 POSIX 调用、内存映射底层文件，并使用处理器加载和存储来服务读取和重写操作。元数据操作则由内核文件系统（ext4 DAX）处理。

SplitFS 引入了一种新的原语——relink，以高效支持文件追加和原子数据操作。SplitFS 提供了三种一致性模式，不同应用程序可以选择不同的模式而不相互干扰。

2. 项目代码目录及介绍

项目的代码目录结构如下：

• splitfs/: 包含 SplitFS-POSIX 的源代码。
• dependencies/: 包含解析依赖性的包和脚本。
• kernel/: 包含 Linux 4.13.0 内核。
• micro/: 包含微基准测试代码。
• leveldb/: 包含 LevelDB 源代码。
• rsync/: 包含 rsync 源代码。
• scripts/: 包含编译和运行工作负载及内核的脚本。
• splitfs-so/: 包含 SplitFS-strict 共享库，用于运行不同的工作负载。
• sqlite3-trace/: 包含 SQLite3 源代码。
• tpcc-sqlite/: 包含 TPCC 源代码。
• ycsb/: 包含 YCSB 源代码。
• tar/: 包含 tar 源代码。
• lmdb/: 包含 LMDB 源代码。
• filebench/: 包含 Filebench 源代码。
• fio/: 包含 FIO 源代码。

3. 项目亮点功能拆解

SplitFS 的主要亮点功能包括：

• 低软件开销：SplitFS 尝试获得接近持久内存硬件提供的最大性能，其软件开销显著低于最先进的文件系统，如 NOVA 或 ext4 DAX。
• 灵活的保证：SplitFS 是唯一一个允许同时运行的应用程序接收不同文件系统保证的持久内存文件系统。SplitFS 提供 POSIX、Sync 和 Strict 三种模式。
• 可移植性和稳定性：SplitFS 使用 ext4 DAX 作为其内核组件，因此它可以在任何支持 ext4 DAX 的内核上运行。

4. 项目主要技术亮点拆解

SplitFS 的主要技术亮点包括：

• relink 原语：用于高效支持文件追加和原子数据操作。
• 一致性模式：提供三种一致性模式，允许不同应用程序根据需要选择最合适的模式。
• 用户空间和内核空间的分工：合理划分用户空间和内核空间的责任，提高效率和性能。

5. 与同类项目对比的亮点

与同类项目相比，SplitFS 的亮点包括：

• 性能优势：在数据密集型工作负载上，SplitFS 的性能优于其他文件系统，同时在元数据密集型工作负载上产生的开销较小。
• 灵活性和可定制性：SplitFS 提供不同的运行模式，允许应用程序根据需求选择最合适的运行模式。
• 稳定性和可维护性：利用成熟的 ext4 DAX 代码库，保证系统的稳定性和可维护性。