这周开始做nvm相关的一个性能测试。nvm是非易失性内存，是一类比较新的存储硬件的总称，其读写速率比DRAM慢，比ssd快。之前看了一些相关的论文，nvm的应用大概分这么几种：
1.用来完全替代DRAM作为主存.（并用DRAM做cache）
2.和DRAM一起构成一个混合的内存模型
3.作为块设备。
4.作为其他块设备的cache(如ssd)
这里把nvm作为块设备。
实验用dram模拟nvm，试验机总共8g内存，前4g仍作为dram使用，后4g作为nvm。
现在存在两种方案来使用它。
一是用新的filesystem来管理，这里使用pmfs这个文件系统.
pmfs项目的github:https://github.com/linux-pmfs/pmfs
二是在现有filesystem的基础上加上一层转换层，使得能够用现有的filesystem，如ext4来管理nvm。
这个中间层在这里是pmbd:https://github.com/linux-pmbd/pmbd
这两种方案下的体系结构图大概如下：
pmbd是作为内核模块启动的，可以按照README进行
pmfs对内核改动比较大，因此github给出的是修改后的整个内核。需要下载后重新编译内核。
注意不要下载zip文件然后解压，会导致文件不全。请用git clone到试验机。
对内核进行编译，请参照:http://zjuedward.blog.51cto.com/1445231/461376
make menuconfig时记得选上File sytems->Miscellaneous filesystems->Persistent and Protected PM file system support
这里声明一点：由于pmfs是基于内核3.11，而pmbd只能运行在3.2.1的内核上，所以我们只能在不同的内核下进行测验，但是内核版本的不同对实验结果影响不大，内存那块的差异非常小。
实验主要测试io带宽。使用的benchmark是fio-2.1.10
由于需要多次测试取平均值，并且生成的结果需要以特定格式导入到excel中生成图表，所以我写了个脚本来进行测试(只列举了针对pmbd的测试，pmfs的测试时类似的)，如下：
import commands
io_type=["read","write","randread","randwrite"];
blocksize=["1KB","2KB","4KB","8KB"];
job_num=["1","2","4","8"];
result='type-job';
for num in range(1,4):
for i in blocksize:
result+=" "+i;
result+="\n";
for iotype in io_type:
for job in job_num:
result+=iotype+'-'+job;
for bs in blocksize:
# commands.getstatusoutput('touch /mnt/1.txt');
cmd='fio -filename=/dev/pma -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw='+iotype+' -ioengine=psync -bs='+bs+' -size=8G -numjobs='+job+' -runtime=30 -group_reporting -name=mytest';
print str(iotype)+" "+str(bs)+" "+str(job)+" begin\n";
(status,output)=commands.getstatusoutput(cmd);
word=output.split();
bw_val=0.0;
for i in word:
if i.startswith('bw='):
i=i.lstrip('bw=');
if i.endswith('KB/s,'):
bw_val=float(i.rstrip('KB/s,'))/1024.0;
bw_val=float('%0.3f' %bw_val);
bw_val=str(bw_val);
else:bw_val=i.rstrip('MB/s,');
break;
result+=" "+str(bw_val);
print str(iotype)+" "+str(bs)+" "+str(job)+"\t"+str(bw_val)+" end\n";
tmp_result=str(iotype)+" "+str(bs)+" "+str(job)+"\t"+str(bw_val)+" end\n";
ret1="echo '"+tmp_result+"' >>tmp_fio_log.txt";
commands.getstatusoutput(ret1);
result+="\n";
ret="echo '"+result+"' >>resultlog.txt";
commands.getstatusoutput(ret);
result='type-job';
最终得到如下性能：
注意两个图纵坐标的不同，初步的比较可知使用pmfs对nvm进行管理的性能更好。
job=4比job=8性能更好是因为实验机为四核，用8个线程去跑反而增加切换的开销。
顺序读比随机读性能稍好可能是因为预取和cache的原因，我们的nvm实际上是DRAM模拟的，所以cache对其是有影响的
顺序写比随机写性能稍好也可能是cache的原因。
目前进行的是没有虚拟化的情况下的性能比较，后期还要加入kvm，在kvm下进行性能测试，io栈大致如下：
