Consistency这个词在计算机各领域用的很多,比如分布式系统、体系结构和存储系统等等。本文只探讨存储系统crash consistency。Crash Consistency问题在存储系统中都会存在(数据库、文件系统、dedup系统 …),即系统遭遇断电、崩溃等情况时,相关联的数据没有全部持久化可能导致的不一致。本文以文件系统为例进行说明,所有内容基于自己对相关资料的理解,如有错误,恳请指正!

崩溃为什么会导致不一致

下表整理自我的OSTEP笔记[1],我们假设了一个有data和inode、bitmap两种metadata的简单文件系统,下表给出了一些可能导致不一致的情况,其中N表示断电时没有写完,F表示断电时已经完成:

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本文是对《A Primer on Memory Consistency and Cache Coherence》这本书前一半内容的记录和理解,主要涉及memory consistency model。

1. 引言

对于多处理器共享内存系统来说,consistency和coherence都关注的是共享内存(shared memory)及cache的正确性问题,而人们把这个问题拆成两个方面是为了更好地将这个复杂问题分治解决。

1.1 Consistency

一般需要被详细讨论的是多核(或线程)共享内存(shared memory)的consistency模型,因为单核单线程问题相对简单直观。内存consistency模型规定的是:多线程同时进行load/store操作时,怎样的执行顺序是对的,怎样是错的。比较简单直接的consistency模型包括sequential consistency、TSO(total store consitency,x86使用)等。 阅读全文