File-System Efficiency and Performance

Efficiency 看 space / metadata 是否浪費;performance 看 I/O path 與 latency。兩者常衝突:larger cluster 提升 sequential throughput,但增加 internal fragmentation。


Efficiency Knobs

  • inode / FCB preallocation:先花 metadata space,換 allocation speed 與 locality。
  • cluster size:大 cluster 減少 pointers、提升 sequential transfer;小檔案會浪費尾端空間。
  • metadata fields:功能越多,update 成本越高;例如 last access time 可能讓 read 變成 metadata write。
  • pointer size:大 pointer 支援 huge file system,但每個 metadata structure 更大。
  • static vs dynamic tables:static 簡單但有固定上限;dynamic 彈性大但管理較複雜。

Performance Techniques

HDD 多半瓶頸在 seek;NVM/SSD 可能瓶頸在 write amplification、queue parallelism、CPU/software path。