随着材料技术的飞速发展,非易失内存(NVM)在功耗和性能上逐渐接近动态随机存取内存(DRAM)。这些突破性的进步引起了业界和学术界对新一代面向非易失内存的系统软件的关注,非易失内存文件系统正是其中之一。本文基于这种新兴的文件系统,研究内容主要为非易失内存文件系统的一致性保障机制,包括底层存储模型的设计、上层机制所覆盖的关键系统操作和对机制的优化方案等。对于非易失内存文件系统来说,CPU可以直接读写持久化介质上的数据。一方面这种直接访问的方式避免了传统文件系统中内存和持久化存储器之间的重复数据拷贝,从而极大地提高了文件系统的吞吐率;另一方面传统外存文件系统中的一致性保障无法适应直接访问的方式,为系统的设计带来了新的挑战。而本研究正是针对这一问题,提出了一种适用于非易失内存文件系统的一致性保障机制,它基于对NVM存储介质的分层抽象,使用延迟快照的方法来保证任意时刻数据的一致性。该机制覆盖了包括文件读写、添加和删除快照等系统关键性操作,提供任意时间点系统宕机的恢复方法。同时本文针对上述系统关键性操作,提出对应的优化方案。这些优化在保障系统高可靠性的同时,极大地降低了机制的额外开销。相比于现有的系统设计来说,本方案不仅减少了相关操作过程中多余存储空间的使用,且有效地降低了操作延迟,有利于并发控制,并对于现有的DRAM内存子系统更加友好。