近日，博彩网 分布式计算与系统研究所的论文“FlatFS: Flatten Hierarchical File System Namespace for Non-volatile Memories”被计算机系统领域顶级国际会议USENIX ATC（USENIX Annual Technical Conference）接收为长文。这是河海大学作为第一单位首次在该会议发表论文，实现CCF A类国际会议论文突破。该论文由博士后蔡淼（第一作者）、本科生沈俊儒（第二作者）等人共同完成，叶保留教授是该论文的通信作者。论文工作得到国家自然科学基金重点项目（61832005）和CCF-华为系统软件专项（CCF2021-admin-270-202101）等项目的资助。
该论文聚焦面向下一代持久性内存（NVM）的文件系统性能问题，通过系列实验证实了经典文件命名空间存在路径行走效率低下、树状结构遍历局部性差的问题，严重制约文件系统在高速持久性内存设备上的性能提升。为此，论文提出了FlatFS文件系统，首次将扁平化的命名空间架构运用到了持久性内存文件系统设计实现中，在软件层面充分利用硬件设备的优秀特性。FlatFS文件系统采用跨层设计，涵盖了虚拟文件系统层、物理文件系统层和数据存储层，设计并实现了协调化的路径行走模型、批量操作友好的索引结构和写优化的命名空间存储机制等关键技术，能够有效地降低路径行走的软件延迟、支持快速的目录递归操作，同时能够保证强系统故障一致性。与商用文件系统（Ext4、XFS）以及最新的研究型文件系统（NOVA、BetrFS、PMFS）相比，FlatFS文件系统在基准测试程序集上能获得最高达4倍的性能提升。
1 FlatFS文件系统架构
图2 FlatFS在Filebench基准测试程序上的吞吐量
USENIX ATC是计算机系统领域具有最高学术地位的国际性会议之一，被中国计算机学会推荐为A类国际会议（CCF A类国际会议）。计算机系统领域Oak语言（JAVA语言前身）、ZooKeeper等一系列具有重要影响力的研究成果都在USENIX ATC发表或公布。该会议长期由麻省理工学院、普林斯顿、斯坦福大学、加州大学伯克利分校等顶级名校主导，吸引了包括谷歌、微软、亚马逊等科技巨头的高度关注，会议论文发表难度大。本年度投稿393篇，录用64篇，录用率16.3%，创历史新低。USENIX ATC’22将于2022年7月11~13日在美国加利福尼亚州的卡尔斯巴德市召开。