fsblock Mar 22, 2009

http://lwn.net/Articles/322668/

fsblock에 대한 기사가 LWN에 실렸다. 굉장히 기대하고 있었던 기사였는데 ..
이번 기사 내용은 다소 실망스러웠다. 기대가 너무 컸던 것일수도 있고..

Anyway, 시작한다.

fsblock을 처음 접한 것은 2007년 6월 이었다. 하지만 이제서야 기사화 된 이유는
fsblock 자체가 커널 core의 buffer layer에 대한 "완전한" 재작업이기 때문이다.
Kernel core중 가장 변하지 않고 오래됐던 코드 들 중의 하나인 buffer layer를 incremental patching이 아닌 한번에 바꾸려는 Nick의 시도(이러는 데는 나름 이유가 있다. 이유 생략)로 인하여 mainline에서의 거부감도 있지만 많은 파일 시스템 개발자들을 혹하게 하는 feature도 가지고 있다.

최근 Nick은 2007년 시도에 이어 몇번의 refactoring 및 논란의 여지가 있는 부분들은 삭제하고 최근 간단하게 5개의 패치를 통하여 minix, ext2, xfs 등을 새로운 fsblock에 포팅한 패치를 제공하였다.

이 패치와 barrios는 사실 굉장한 인연을 가지고 있다.
barrios가 본격적으로 Virtual Process Memory쪽에 집중했던 것이 바로 2007년 6월이기 때문이다. 즉, 이 패치는 barrios가 linux kernel의 memory를 들여다 보게 해준 기회를 제공하였기 때문이다.

사실, buffer layer 를 보다 정확히 이해하려면 메모리에 대한 이해가 선행되어야 한다. 그 이유는 buffer layer가 리눅스에서는 page cache의 위에 구현되어지며, memory와 block간의 연결을 담당하고 있기 때문이다. 그러므로 buffer layer의 instance인 struct buffer_head는 struct page와 많은 부분 sync가 되어야 한다. 그 말은 page에 대한 많은 operation들이 buffer_head들을 care해야 한다는 말이기도 하다. 그러므로 page를 커널이 어떻게 care하는지 먼저 정확히 알지 못하면 커널이 buffer_head를 어떻게 care하는지 또한 정확히 이해한다고 볼 수 없기 때문이다.

하지만 그게 다가 아니다. 이 layer를 이해하려면 inode에 대한 커널의 handling 또한 명확히 이해하고 있어야 하며, file system들이 어떻게 buffer_head들을 handling 하는지, page와의 Sync를 어떻게 care해야 하는지 모두 알고 있어야 한다. 휴~

결국 이것을 정확히 이해한다는 것은 커널의 core를 정확히 이해한다는 것이다.
그러므로 barrios는 아직 fsblock에 장,단점에 대해 code level에서 명확하게 이해하지 못하고 있다. 아직 넘어야 할 산이 많다.

말이 샜다.

Nick이 말하고 있는 fsblock(음..먼저 이 이름부터 명확히 하고 넘어가자. 왜 이름을 fsblock이라고 지었을까?? file system과 block layer를 연결한다고 해서 그렇게 했덴다. 그 전에 buffer_head는 이름이 너무 모호하지 않았던가..) 의 장점은 다음과 같은 것들이 있다.

1. 기존의 buffer_head에 비해서 작은 size
2. 기존에는 한 page에 대한 buffer_head들의 연결 리스트였지만, fsblock은 연속된 페이지 상에 위치함으로 cache footprint를 줄일 수 있음
3. per-inode lock을 더 이상 사용하지 않고 lookup과 locking을 위해 page cache를 사용함. 이는 곧 lockless page cache와 함께 lock의 사용을 없앨 수 있음(하지만 약간의 문제가 아직 남아 있음)
4. page cache와 buffer_head간의 중복된 플래그를 제거. 이는 fsblock이 page와 fsblock의 동기화에 대한 신경을 많이 쓰고 있음을 반증.
5. larget block support - 페이지 보다 훨씬 큰 size의 block 을 지원함. 현재 32M 까지를 지원함.
6. 코드 사이즈를 기존 대비 2/3로 줄임.

이 밖에도 barrios가 설명하기 힘든 많은 장점들을 가지고 있다고 한다.
Barrios는 조만간 다시 이 코드들을 review하기 시작할 예정이다.

왜냐하면 fsblock은 Nick이 진행하고 있는 것이니 만큼 결국 mainline에 merge가 될 것이며, 그때 kernel에 끼치는 effect이 꽤 될 것이고, kernel core를 이해하기 위해서는 꼭 필요한 지식이 될 것이라 생각하기 때문이다. Good Luck.