XDA apklausia Stan Dmitriev iš Tuxera, Suomijos įmonės, kuri specializuojasi failų sistemose. Stanas aptaria failų sistemas ir F2FS ateitį.
Failų sistemos nėra per dažnai aptariamos XDA ar bet kuriame kitame forume. Ši tema apima daug žemo lygio kūrimo, todėl kūrėjai nori sutelkti dėmesį į programas, ROM ar branduolius. Nepaisant to, failų sistema yra svarbi kiekvienos saugyklos dalis. Tai technologija, nurodanti, kaip saugomi ir gaunami įrenginio saugykloje esantys duomenys. Yra daug skirtingų failų sistemų – kiekviena turi savo privalumų ir trūkumų – ir pasirinkus vieną kitą, gali labai pasikeisti stabilumas ir našumas. Taigi, kaip originalios įrangos gamintojai pasirenka tokį pasirinkimą? Man buvo malonu pasikalbėti Stanas Dimitrijevas, viešųjų ryšių ir komunikacijos vadovas Tuxera, Suomijos įmonė, teikianti failų sistemų sprendimus daugeliui didelių originalios įrangos gamintojų.
K: Ar galite prisistatyti ir Tuxera?
A: Aš esu Stanas Dmitrijevas. Nuo tada, kai gavau pirmąjį Android telefoną (HTC EVO 3D), tapau aktyviu XDA bendruomenės gerbėju. Tarkime, aš įdiegiau pasirinktinį ROM ir pirmą dieną anuliavau garantiją ( Stan. Dmitrijevas yra XDA forumo narys). Prieš porą metų įkūriau startuolių projektą Corgi for Feedly, tuo metu XDA bendruomenė mums labai padėjo apibrėžiant ir plėtojant programą.
Šiuo metu esu viešųjų ryšių ir komunikacijos vadovas Tuxera, kuri yra pirmaujanti įterptosios saugojimo programinės įrangos, tiksliau – failų sistemų įmonė rinkoje. Mūsų programinė įranga aprūpina daugiau nei milijardą įrenginių ir ją galima rasti naujausiuose pavyzdiniuose telefonuose, automobiliuose, maršrutizatoriuose, dronuose ir fotoaparatuose. Įmonės istorija prasidėjo nuo NTFS-3G, kai mūsų prezidentas ir CTO Szabolcs “Szaka” Szakactics sukūrė NTFS dirbti su Linux įrenginiais. Šiuo metu kuriame savo failų sistemas ir diegimus, skirtus išorinei ir įterptajai saugyklai, ir bendradarbiaujame su dauguma automobilių pramonės įmonių, taip pat su daugeliu išmaniųjų telefonų įmonių.
Čia, Tuxera, mes gana dažnai lankomės XDA forumuose, ypač kai ieškome sugadinto įrenginio trikčių arba randame tinkintą ROM / branduolį, su kuriuo galima žaisti. Daugelis mano kolegų dažnai lankosi XDA ir perskaito naujausias giliųjų technologijų naujienas apie Android ir Linux ekosistemas.
Klausimas: Failų sistemos yra neatskiriama mūsų įrenginių dalis, tačiau labai mažai žmonių žino apie jų vaidmenį, patobulinimus, stipriąsias ir silpnąsias puses. Kokia to dovana ir kodėl daugiau žmonių turėtų domėtis failų sistemomis, kuriose saugomi jų duomenys?
A: Failų sistemos yra gyvybiškai svarbus „Linux“ branduolio elementas, atsakingas už visą įrenginio ir jo saugyklos sąveiką. Kiekvieną kartą, kai fotografuojate, atidarote programą ar žiūrite vaizdo įrašą – failų sistema atlieka pagrindinį vaidmenį, kad OS galėtų pasiekti ir saugoti visus failus. Failų sistemos kurį laiką nebuvo tokios įdomios, pagrindinė priežastis yra ta, kad našumo kliūtis kilo dėl saugyklos.
Tačiau kadangi blykstės greitis tampa itin greitas, ypač įdiegus UFS, dabar reikia modernizuoti programinę įrangą, kad ji neatsiliktų nuo blykstės veikimo. Failų sistema ne tik gali paveikti saugojimo greitį, bet ir atlieka svarbų vaidmenį palaikant telefono našumą ilgainiui. Jei tai daroma neteisingai, saugykla bus suskaidyta – reiškinys, kai neefektyvus saugyklos naudojimas gali sumažinti įrenginio našumą. Tokios galimybės sumažinimas iki minimumo yra svarbi failų sistemos savybė.
Kl.: Kas yra F2FS (primer) ir kodėl jis pradėjo kurtis „Android“? Kurie originalios įrangos gamintojai vadovavo kaltinimui?
A: F2FS yra atvirojo kodo failų sistema, kurios pagrindinis žingsnis yra skirtas „flash“ saugyklos architektūrai. NAND saugykla (flash) naudojama visuose dabartiniuose Android telefonuose, paprastai kaip eMMC arba UFS sprendimai. Projektą iš pradžių sukūrė „Samsung“ ir jis sulaukė didelio kai kurių mobiliųjų OEM gamintojų susidomėjimo. Neturime duomenų, dėl kurių originalios įrangos gamintojai pradėjo šį pakeitimą. Tačiau iš to, ką aš asmeniškai žinau, „Motorola“ buvo pirmoji, o daugelis kitų originalios įrangos gamintojų, pvz., „OnePlus“ ir „Huawei“, netrukus po šio pasikeitimo.
Kl.: Kokie buvo jo pranašumai? Originalios įrangos gamintojai nurodo greitesnes saugojimo operacijas ir vartotojo sąsajos našumą, bet ar yra kitų pranašumų?
A: pikis buvo gana paprasta, F2FS suteikia didesnį našumą „flash“ pagrindu veikiančiai saugyklai. Jūsų sistema būtų paleista greičiau (didesnis skaitymo greitis), rašymo greitis būtų didesnis, todėl būtų galima įrašyti sunkius 4K, didesnio kadrų dažnio sulėtintus ir 360 laipsnių vaizdo įrašus. Be to, delsa tarp sistemos ir saugyklos būtų itin maža, o tai reiškia, kad animacija ir programų atidarymas būtų daug greitesnis.
Klausimas: Atrodo, kad problemos daugiausia susijusios su našumo mažinimu. Ar galėtumėte tai paaiškinti plačiau? Kokia priežastis?
A: F2FS idėja buvo tikrai puiki – pasiekti kuo greičiau „flash“ įrenginių našumą. Tačiau taip pat svarbu sutelkti dėmesį į našumą ilgalaikėje perspektyvoje. Aparatinė įranga visada gali būti greitai pagaminta, tačiau nuolat palaikyti šį greitį yra daug sunkesnis iššūkis. „Android“ naudojimo atveju įrenginio saugykla beveik pilna laiko, o kartais net per sekundę įvyksta tūkstančiai skaitymo rašymo operacijų. Daugelis populiarių programų teikia paslaugas fone, o tai reiškia, kad programa atlieka tam tikras skaitymo / rašymo operacijas, net kai jos neatidarote. Jei tai daroma neteisingai, rašymo operacijos gali smarkiai padidinti saugyklos suskaidymą, todėl kiekviena kita skaitymo / rašymo operacija tampa dar lėtesnė.
Manome, kad saugyklos susiskaidymas yra viena iš prastėjančių „Android“ įrenginių priežasčių. Dabar reikia nustatyti, ar problemas sukelia aparatinės įrangos suderinamumas ir kaip failų sistema veikia su saugojimas iš įvairių originalios įrangos gamintojų, ar F2FS architektūra orientuota į pradinį greitį, ir tai turi įtakos ilgalaikiam spektaklis. Problemas taip pat gali sukelti klaidos, nes failų sistema vis dar kuriama.
Kl.: Ar yra kitų našumo ar patikimumo problemų, kurios yra mažiau žinomos?
A: Vienas įdomus dalykas, kurį nustatėme, yra tai, kad F2FS turi netikėtų papildomų išlaidų, mažiausiai porą šimtų MB jūsų saugyklos talpyklos saugojimui ir saugyklos priežiūrai. Tai tikrai prasminga, jei turite 64 GB ar daugiau saugyklos, tačiau nebrangiuose telefonuose su 8 GB, 16 GB ROM dydžiais tai gali būti problema.
Pagrindinė išvada yra ta, kad dabartinis F2FS diegimas yra puikus tik skaitymo aplinkoje, kai norite pasiekti didesnį greitį. F2FS turi sutelkti dėmesį į savo ilgalaikio saugojimo našumo gerinimą, kai sąveikauja su mažais failais, nes taip nutinka „Android“ aplinkoje.
Tam tikra prasme tai yra teorijų kova. Galite įsivaizduoti, kad aparatinės įrangos veikimas yra toks greitas, kad pablogėjimas nebus problema. Arba žiūrite į tai priešingai, kai aparatinė įranga yra tokia greita, kad reikia pasiekti šiek tiek lėtesnį našumą, kurį galima išlaikyti ilgainiui. F2FS pasirinko pirmąjį metodą ir čia nėra klaidingų variantų, tai yra svarbus eksperimentas ir mokymosi kreivė visai pramonei. Be to, šiuo metu matome, kad pagrindinis dėmesys turėtų būti skiriamas ilgalaikiam rezultatui.
Kl.: Kai kurie originalios įrangos gamintojai atsisakė naudoti F2FS, o kiti, pavyzdžiui, „Huawei“, vis dar palaiko F2FS naujausiuose įrenginiuose. Kaip manote, ar yra kokia nors tendencija? (Lėtas priėmimas arba visiškas atsisakymas)
A: Yra keletas scenarijų, kodėl originalios įrangos gamintojai ir toliau naudotų F2FS.
OĮG gali turėti savo F2FS diegimą, kuris suteikia tam tikrų žinomų problemų pataisų.
OĮG gali turėti labai gerus ryšius su „flash“ atminties gamintoju, nes turi prieigą prie NAND FTL sluoksnio ir derinimo Kad failų sistema gerai veiktų su aparatine įranga, gali būti padaryta reikšmingų patobulinimų, įskaitant „flash“ suskaidymą saugykla.
OĮG galėtų pirmenybę teikti pradiniam telefono veikimui, nes vidutinis išmaniojo telefono gyvavimo ciklas yra maždaug 2 metai, o telefonui sulėtėjus, jie jau pirks naują.
OĮG taip pat gali turėti tam tikrą defragmentavimo paslaugą, kuri gali iš dalies išspręsti F2FS problemas.
Tai yra keletas galimų scenarijų, tačiau matome, kad kai kurie originalios įrangos gamintojai jau yra grįžtant prie Ext4 naudojimo, pavyzdžiui, OnePlus 3T naudojo F2FS, tačiau visi naujesni OnePlus modeliai naudoja Ext4.
Kl.: F2FS šiuo metu reikia tam tikro defragmentavimo sprendimo, kuris galėtų išspręsti problemą, kuri šiuo metu atsiranda naudojant F2FS.
A: Defragmentavimo įrankiai egzistuoja jau kurį laiką, pagrindinis privalumas yra tai, kad jie gali perskirstyti / perrašyti atminties blokus, kad sumažintų saugyklos fragmentaciją. Tačiau šio metodo problema yra ta, kad perrašote „flash“ atminties elementus, o tai sumažina saugyklos tarnavimo laiką. Geriausias scenarijus būtų visų pirma protingai rašyti duomenis. Žalos kontrolė nėra geriausias sprendimas.
Pagalvokite apie tai, kaip sutvarkyti netvarką kambaryje, išmėtant daug daiktų, o paskui pradėjus juos dėti į stalčius. Kodėl to nepadarius iš karto?
Kl.: Ar originalios įrangos gamintojams pavyko atremti arba išspręsti kai kurias problemas, stabdančias F2FS? Pavyzdžiui, „Huawei“ atmeta prastą našumą ir laikui bėgant reklamuoja greitesnę UX, iš dalies dėl jų „AI“.
A: Na, jei dirbtinis intelektas gali išanalizuoti saugojimo elgesį ir perrašyti failų sistemą, kad ji veiktų konkrečiame „flash“ įrenginyje, tai tikriausiai gali išspręsti suskaidymo problemas. AI taip pat gali analizuoti, kurias programas ar funkcijas asmuo naudoja dažniausiai, ir jas iš anksto įkelti / išsaugoti Atitinkamai – telefono funkcijos būtų patrauklesnės, o tai neišspręstų susiskaidymo problemos nors. Mano pagrindinė prielaida yra ta, kad dauguma optimizavimų yra susiję su vartotojo erdve, o ne su giliųjų technologijų failų sistemos optimizavimu.
Klausimas: apie kokius kitus įdomius failų sistemos patobulinimus turėtume žinoti? Kaip jos paveiktų naudotojo patirtį, net jei jos būtų subtilios ar žemos?
A: F2FS ir Ext4 vis dar yra labai svarbūs ir yra atvirojo kodo failų sistemos. Ext4 yra brandesnis ir patikimesnis, tačiau gali apriboti blykstės veikimą; F2FS yra greitesnė, bet ir labiau eksperimentinė. Visa situacija, kai programinė įranga tampa kliūtimi, yra tai, dėl ko failų sistemos vėl tampa įdomios. Pereiname nuo kiekvienos sekundės iki kiekvienos milisekundės skaičiavimo, aplinka ir failų sistemos atliks svarbų vaidmenį didinant našumą. Įspūdingiausia failų sistemų plėtra būtų sukurti tikrai „flash“ optimizuotą sprendimą, galintį išlaikyti „flash“ veikimą.
„Tuxera“ kuriame „Tuxera Flash“ failų sistemą, kurioje atliekame tokius dalykus kaip aparatinė programinė įranga optimizavimas, užtikrinantis, kad failų sistema būtų optimizuota konkrečiam įrenginiui, naudojimo atvejui ir „flash“. atmintis. Būdami automobilių pramonėje, daugiausia dėmesio skiriame ilgalaikiam veikimui ir „flash“ atminties pablogėjimui. Tai labiau aparatinės įrangos x programinės įrangos optimizavimo tipas, apie kurį kalbėjo Steve'as Jobsas. Manome, kad mašininio mokymosi taikymas kuriant tokias „tvarkykles“ gali būti tikrai įdomus visai saugyklos pramonei.
Kl.: Mūsų fizinė „flash“ saugykla taip pat spartėja. Kaip, jūsų nuomone, šis faktas turi įtakos galutinio vartotojo patirčiai ir failų sistemų ateičiai?
A: Kadangi aparatinė įranga tampa vis greitesnė, programinė įranga turi užtikrinti, kad ji galėtų neatsilikti nuo šių pažangių techninės įrangos architektūrų, tai yra pagrindinis failų sistemų iššūkis, kurį šiuo metu reikia išspręsti. Galite turėti neįtikėtinas įrenginio skaitymo ir rašymo greičio charakteristikas, tačiau jei programinės įrangos paketas padidina delsą, naudotojo patirtis nebus tokia stulbinanti. Tai įdomus laikas failų sistemos kūrimui, nes akivaizdžiai reikia greitesnės, greitesnės ir dar patikimesnės technologijos mobiliesiems.
Tačiau spartėjant blykstei kyla pagrindinis klausimas, kokiu greičiu veikimas tampa nebesvarbus? Pagalvokite apie tai kaip apie Retina ekrano skiriamąją gebą, kur didesnis pikselių tankis tikrai nepadaro vaizdo žmogaus akiai traškesnio.
Kl.: Dėkojame už jūsų laiką.
A: Ačiū!