DAXFS Proposto como um Sistema de Ficheiros de Memória Partilhada Zero-Copy para Linux

Uma nova proposta para o Linux apresenta o DAXFS, um sistema de ficheiros só de leitura que ignora o cache de páginas para acesso direto à memória partilhada.

Cong Wang, um desenvolvedor de kernel na Multikernel, apresentou um novo sistema de ficheiros Linux chamado DAXFS nas listas de discussão do kernel Linux. Como o nome sugere, o DAXFS é baseado na infraestrutura de Acesso Direto (DAX) do kernel Linux, permitindo que os sistemas de ficheiros acedam diretamente à memória física partilhada sem passar pela pilha tradicional de I/O de blocos.

Segundo o anúncio, ao contrário do conhecido RAMFS ou TMPFS, que dependem do cache de páginas e alocam memória por instância, o DAXFS mapeia regiões de memória física contíguas diretamente para o sistema de ficheiros. As leituras de ficheiros resolvem-se em carregamentos diretos da memória, reduzindo a sobrecarga de memória em ambientes onde dados de leitura única idênticos seriam, de outra forma, replicados na RAM.

O novo sistema de ficheiros foi concebido para suportar memória exportada por GPUs, FPGAs ou dispositivos conectados via CXL através da API dma-buf, permitindo acesso apenas de leitura a dados armazenados directamente na memória suportada pelo dispositivo.

Intencionalmente minimalista em termos de âmbito, o DAXFS utiliza um formato de imagem autónomo e somente de leitura, evitando alocação em tempo de execução, gestão complexa de metadados e lógica de manipulação de dispositivos, tornando-o adequado para determinados casos de uso.

Isto inclui partilhar um contentor comum ou uma imagem base Docker entre instâncias independentes do kernel, usar memória partilhada em vez de transferências de rede em cenários de pool de memória CXL, reduzir o uso de RAM combinando uma imagem base DAXFS partilhada com OverlayFS para contentores, e fornecer acesso sem cópias a dados estáticos armazenados na memória do acelerador.

O código está publicamente disponível no GitHub, uma vez que o autor enfatizou que o DAXFS é uma proposta experimental. Qualquer caminho para inclusão upstream dependeria de discussão e revisão adicionais dentro da comunidade de desenvolvimento do kernel Linux.

Para mais informações, veja a mensagem na lista de correio do kernel.