计算机研究与发展

作者：杨梨花,董勇,邬会军,谭支鹏,王芳,卢凯,

关键词：日志结构文件系统, 移动存储, 文件碎片, 空闲空间碎片, 段清理, 冷热数据区分,

NAND闪存（NANDflash）因为其大容量、轻便、抗震等优异特性，被广泛使用于移动设备.面向闪存特性设计的闪存友好型文件系统（flashfriendlyfilesystem，F2FS）是典型的日志结构文件系统（log-structuredfilesystem，LFS），它采用日志结构写机制提升了随机写性能，使用前滚恢复技术实现快速的一致性保护，经常被用作移动设备的文件系统.文件系统因碎片化和段清理问题导致性能下降，而日志结构文件系统的异地更新机制和移动应用的高并发随机同步小写模式进一步加剧了碎片化，导致I/O请求响应变慢、设备运行卡顿.首先介绍了移动设备日志结构文件系统的相关概念和内容，随后总结了日志结构文件系统碎片化和段清理问题的研究现状.一方面分析了碎片产生的原因与影响，从预防碎片产生和重整碎片2个角度总结了减少碎片的研究工作.另一方面分析了冷热数据混合对段清理的影响，从静态分类和动态分类2方面总结了冷热数据区分技术的研究现状，从管理数据分布和调整段清理时机、频率、对象2个角度总结了段清理的研究现状.最后展望了移动设备日志结构文件系统研究的主要挑战和未来研究工作.

来源：2025年第1期

《计算机研究与发展》期刊编辑部

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