"File system.PDF，由上海交大海量存储与安全实验室的王铃惠撰写，探讨了如何利用磁盘带宽改进小文件性能，主要介绍了嵌入式i节点和显式分组策略（C-FFS：Co-locating Fast File System）以降低磁盘访问次数。
正文：
在现代计算机系统中，文件系统是至关重要的组成部分，负责管理和组织存储设备上的数据。文件系统的设计直接影响到文件的读写速度，尤其是对于大量小文件的处理。"filesystem"这篇文档聚焦于小文件性能优化，通过分析磁盘驱动器的特性以及现有文件系统的局限性，提出了嵌入式i节点（Embedded Inodes）和显式分组（Explicit Grouping）的概念。
背景介绍：
文档的作者包括Gregory R. Ganger和Frans Kaashoek，他们研究了在大多数文件系统中，小文件性能受限的主要原因是磁盘访问时间，尤其是寻道时间。传统的Fast File System (FFS)尽管采用了相对独立的文件卷管理，每个磁道组包含独立的超级块、i节点区域和数据块，但在处理小文件时仍然存在效率问题。
问题所在：
1. 对于小文件的访问，主要是寻道时间占据了大部分访问时间，包括旋转延迟、命令处理和数据移动。
2. 寻道时间并不随寻道距离线性减少，尤其是在短距离移动时，这种非线性增长尤为明显。
3. 当没有其他活动时，现有的优化方法可能有效，但在高并发的环境下，其效果大打折扣。
解决方案：
为了克服这些限制，C-FFS提出将i节点嵌入到数据块中，减少了单独存储i节点所需的额外磁盘访问。同时，通过显式分组将小文件聚集在一起，使得在同一区域内进行多个文件操作时，可以充分利用磁盘的并行读写能力，显著降低了磁盘访问次数。
设计与实现：
1. 嵌入式i节点：不再单独为每个文件分配i节点，而是将其直接包含在数据块内，减少了对i节点区域的访问，降低了磁盘的寻道操作。
2. 显式分组：通过将小文件分组到一起，可以在一次磁盘操作中处理多个文件，有效利用了磁盘带宽，提高了整体性能。
结论：
通过引入嵌入式i节点和显式分组，C-FFS有效地解决了小文件性能问题，降低了文件操作的时间复杂度，尤其是在高并发的环境中，这种优化策略能显著提高磁盘利用率和系统效率。
这篇文档深入探讨了如何利用现代磁盘驱动器的特性来改善小文件的存取性能，为文件系统的设计提供了新的思路，对于优化存储系统特别是大规模数据存储环境下的小文件处理具有重要的实践价值。
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