Assessment of the Efficiency of Garbage Collection for the MiNV File System

Non-volatile RAM (NVRAM) has both characteristics of nonvolatility and byte addressability. In order to efficiently exploit this NVRAM in the file system layer, we proposed the MiNV (Metadata in NVram) file system in our previous research. MiNV file system maintains all the metadata in NVRAM while storing file data in NAND Flash memory. In this paper, we experimentally analyze the efficiency for the execution of garbage collection in the MiNV file system. Also, we quantify the file system performance gains obtained from efficient garbage collection. Experimental results show that garbage collection on the MiNV file system executes more efficiently that on YAFFS even though these file systems adopt exactly the same garbage collection policy. Specifically, the MiNV file system invokes the aggressive garbage collection mechanism less frequently than YAFFS. Additionally, the MiNV file system postpones the first execution of the aggressive garbage collection mechanism in our experiments. From the experiments, we verify that the efficiency of garbage collection leads to performance improvements of the MiNV file system.

메타데이타를 비휘발성 램에 유지하는 플래시 파일시스템에서 가비지 컬렉션 수행에 대한 효율성 평가

비휘발성 속성을 가지면서 램의 특성을 동시에 제공하는 비휘발성 램의 효과적인 활용을 목적으로, 모든 메타데이타를 비휘발성 램에서 관리하고 파일데이타만 낸드플래시에서 관리하는 MiNV(Metadata in NVram) 파일시스템이 이미 제안된 바 있다. 본 연구에서는 MiNV 파일시스템에서 가비지 컬렉션 수행에 대한 효율성을 실험적으로 분석하고, 가비지 컬렉션의 효율성이 전체 파일시스템 성능에 미치는 영향에 대해서 살펴본다. MiNV 파일시스템은 동일한 가비지 컬렉션 기법을 적용하더라도 YAFFS보다 더 효율적으로 가비지 컬렉션을 수행한다. 성능 평가 결과에서 MiNV 파일시스템은 전체 낸드플래시에서 가용한 블록의 개수가 부족할 때 발생하는 공격적인 가비지 컬렉션의 발생 빈도를 줄임과 동시에 공격적인 가비지 컬렉션 수행 시점을 늦춤을 확인하였다. 이와 더불어, 실험 결과는 이러한 가비지 컬렉션에 대한 효율성이 파일시스템의 성능향상에 기여함을 보여준다.