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A Performance Analysis of I/O Scheduler for NAND Flash File System

NAND 플래시 파일시스템의 I/O 스케줄러 성능분석

  • 이영석 (경북대학교 컴퓨터학부) ;
  • 이창희 (계명문화대학 컴퓨터학부) ;
  • 정경호 (경운대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 김용환 (경운대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 안광선 (경북대학교 컴퓨터학부)
  • Received : 2013.02.18
  • Accepted : 2013.03.26
  • Published : 2013.04.30

Abstract

NAND Flash Memory has been used in several devices by low cost and high capacity, and the demand for mass NAND Flash Memory has increased due to the multimedia extension of mobile devices. The JFFS2, NILFS2, and YAFFS2 file systems are used mainly in NAND Flash Memory. In this paper, the performance of Sequential read/write of the 3 file systems are analyzed for the 4 I/O schedulers : CFQ(Complete Fair Queuing) I/O scheduler, NOOP(No Operation) I/O scheduler, Anticipatory I/O scheduler, and Deadline I/O scheduler. In JFFS2 file system, Anticipatory I/O scheduler has the best performance by 8% decreasing speed in writing time and 1.5% decreasing speed in reading time compared to the other I/O scheduler. In YAFFS2 file system, it results are similar to performance in reading and writing for the 4 I/O schedulers. In NILFS2 file system, NOOP I/O scheduler has 2% faster in writing and Deadline I/O scheduler has 6% faster in reading than other I/O schedulers.

대용량의 NAND 플래시 메모리가 출시됨으로써, 다양한 용도로 사용이 가능해 졌다. 특히 모바일기기의 멀티미디어 기능 확장으로 인해 대용량 NAND 플래시 메모리의 수요가 증가하고 있다. YAFFS2, NILFS2, JFFS2 파일시스템은 NAND 플래시 메모리 전용 파일시스템이다. 본 논문에서는 각 3개의 파일시스템에 4개의 I/O scheduler : CFQ(Complete Fair Queuing) I/O scheduler, NOOP(No Operation) I/O scheduler, Anticipatory I/O scheduler, Deadline I/O scheduler에 대한 순차적인 읽기, 쓰기 성능을 분석하였다. JFFS2 파일시스템 상에서의 Anticipatory I/O scheduler가 다른 I/O scheduler보다 쓰기 8%, 읽기 1.5% 이상 시간이 단축되었다. YAFFS2 파일시스템상에서는 4개의 I/O scheduler 시간이 일정하다. NILFS2 파일시스템에서는 Deadline I/O scheduler가 다른 I/O scheduler보다 쓰기 2%, NOOP I/O scheduler가 읽기 6%정도 시간이 단축 된다.

Keywords

References

  1. S. O. Park, and S. J. Kim, "An efficient multimedia file system for NAND Flash Memory Storage," IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol. 55, No. 2, pp. 139-145, February, 2009. https://doi.org/10.1109/TCE.2009.4814426
  2. YAFFS2, "http://www.yaffs.net".
  3. NTT, New Implementation of a Log-structured File System, "http://www.nilfs.org".
  4. D. Woodhouse, Red Hat, Inc. JFFS2: The Journaling Flash File System, version 2. available from http://sourceware.org/jffs2/, 2003.
  5. T. Ota, S. Okamoto, "Using I/O Scheduler to reduce I/O load in virtualization environments", IEEE, Vol10.1109, pp.59-62, 2011.
  6. A. Carroll. "Linux Block I/O Scheduling", pp. 1-11, December 22. 2007.
  7. 한동훈, "리눅스 커널 프로그래밍", pp.469-479, 한빛미디어.
  8. IOZONE, "http://www.IOZONE.org".
  9. S. Park, K. Shen, "FIFO-A Fair, Efficient Flash I/O Scheduler", Department of Computer Science, pp. 1-15, 2012.
  10. M. Rosenblum and J. K. Ousterhout, "The Design and Implementation of a Log-Structured File System," ACM Transaction on Computer System, Vol. 10, No. 1, pp. 26-52, 1992. https://doi.org/10.1145/146941.146943
  11. S. H. Park, T. H. Lee, and K. D. Chung, "A Flash File System Support Fast Mounting for NAND Flash Memory Based Embedded Systems", SAMOS 2006, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 4017, pp. 415-424, July, 2006.

Cited by

  1. I/O Performance Analysis about Memory Allocation of the UBIFS vol.18, pp.4, 2013, https://doi.org/10.9723/jksiis.2013.18.4.009