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WPAlloc: An Efficient Wear-Leveling-Aware Parallel Allocator for Persistent Memory File Systems
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PRE
AI
DOI：10.1109/tcad.2025.3642196.png)
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摘要
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互联网和物联网应用产生了大量需要高效存储的数据。许多持久内存（PM）文件系统被设计用于通过充分利用PM的高级特性来处理高性能存储需求。然而，PM存在写入寿命有限的问题。现有的PM文件系统通过设计磨损均衡感知分配器来实现PM磨损均衡。这些分配器专注于为PM提供更均衡的写入，但忽视了开销。此外，它们在多线程并行块请求的现代多处理器计算机系统中会导致严重的请求冲突。在本文中，我们提出了一种高效的磨损均衡感知并行分配器WPAlloc，用于PM文件系统，以实现PM的磨损均衡和高并行性能。WPAlloc的基本思想是为每个分配请求分配具有较低写入计数器的块，并通过每个逻辑处理器的一个空闲列表为多线程提供并行块分配和释放。WPAlloc包含两项关键技术：基于桶排序的范围管理方案（BRMS）和并行分配与释放方案（PADS）。首先，我们设计了BRMS以获取磨损较少的空闲块。基于BRMS，设计了一个在线磨损范围调整算法以动态调整磨损范围。然后，我们提出了PADS以避免多线程的请求冲突。我们基于PMFS实现了WPAlloc。实验结果表明，与PMFS、DWARM和WASA相比，WPAlloc可将最大写入量分别减少54.2%、10.2%和55.7%，同时分别实现平均性能提升5.68%、54.18%和11.28%。
Keyword:
File system
multiple threads
performance
persistent memory (PM)
wear-leveling
期刊
I
IF:
2.9
论文数:
681
被引数:
9.6K
机构
引用论文
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An efficient wear-leveling-aware multi-grained allocator for persistent memory file systems一种面向磨损均衡的高效多粒度分配器，用于持久化内存文件系统
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