随着互联网技术的快速发展，用户对存储系统容量和性能的要求越来越高。基于NAND闪存的固态盘由于其大容量和高性能等特性被广泛使用。为满足用户不断增长的容量需求，闪存厂商通过多层单元存储以及3D闪存技术提升存储密度，但在增加闪存容量的同时降低了闪存性能。闪存芯片提供双模切换操作允许单元存储比特数在多位及一位间进行切换，以利用高性能的SLC(Single-Level Cell, 1 bit/cell)模式闪存块提升系统性能，然而现有基于闪存双模特性的优化技术是为传统固态盘设计的，难以获取并匹配上层应用的需求。
　　针对以上问题，设计实现了基于开放通道和双模特性的闪存文件系统DualFS。分析存储系统中请求阻塞的来源，利用开放通道固态盘暴露的物理地址和操作接口打破上层软件和底层硬件之间的语义隔离，结合上层文件系统语义信息，提出并设计实现数据分组方案，将热数据和对后续请求阻塞时延较高的数据放在SLC模式区域进行加速，并根据队列阻塞程度合理配置SLC模式闪存页，以提高系统性能。提出并设计SLC模式写入预算方案限制写入SLC模式区域的数据量，约束由于引入SLC模式而带来的过度磨损，保证寿命和性能之间的平衡。提出全局垃圾回收方案，考虑双模特性并协调文件系统层和闪存转换层的垃圾回收，以提高垃圾回收效率。在此基础上，设计实现的DualFS利用开放通道固态盘特性，提供大容量、高性能的闪存设备管理。
　　测试结果表明，DualFS与同样是基于开放通道固态盘的文件系统AMF相比，吞吐量提升了22.2%。DualFS相比基于双模特性的存储系统AMF_greedy、Ext4_comboFTL和F2FS_comboFTL吞吐量分别提升了13.3%、24.6%以及14.0%，平均擦除次数分别减少了28.0%、71.2%以及23.6%。同时DualFS在不同读写比例下的读响应延时都有所降低。