F2FS有什么背景讓華為大肆宣揚(yáng)呢？

F2FS (Flash Friendly File System) 是三星做的一個開源的針對于flash

memory的文件系統(tǒng)，已經(jīng)被Linux merge到了kernel中，專門為基于 NAND 的存儲設(shè)備設(shè)計的新型開源 flash

文件系統(tǒng)。特別針對NAND 閃存存儲介質(zhì)做了友好設(shè)計。F2FS 于2012年12月進(jìn)入Linux 3.8

內(nèi)核。目前，F2FS僅支持Linux操作系統(tǒng)。

由三星在NAND閃存上使用，它的特點(diǎn)是相較EXT3/4分區(qū)格式，顯著提高了4K性能，也就是小文件的讀取速度。

【F2FS與SSD的緣分】

針對SSD的各種特性，F2FS文件系統(tǒng)做了一些針對性的優(yōu)化。

1)采用Log-structured File

System的形式。因為這種形式把整個存儲設(shè)備當(dāng)作一個環(huán)形log一樣順序的寫，這符合SSD順序?qū)懙奶匦浴Ｕ麄€文件系統(tǒng)被分為了以segment為單位的區(qū)間，每個segment固定大小為2MB。一個section由多個連續(xù)的segment組成，一個zone由多個section組成。默認(rèn)情況下section和zone的size被設(shè)定為一個segment的size，但可以隨便改。

align with the zone size

|->

align with the segment size

_________________________________________________________________________

| ?| ?| ?Segment ?|

Node ?| ?Segment ?|

|

| Superblock | Checkpoint |

Info. ?| ?Address ?|

Summary ?| Main |

| ?(SB)

| ?(CP)

| Table (SIT) | Table (NAT) |

Area (SSA) | ?|

|____________|_____2______|______N______|______N______|______N_____|__N___|

. ?.

.

.

.

.

.__________________________________________

|_Segment_|_..._|_Segment_|_..._|_Segment_|

. ?.

._________._________

|_section_|__...__|_

. ?.

.________.

|__zone__|

2)解決Wandering Tree Problem。首先定義Wandering Tree

Problem：每一次寫操作都要寫入一個新的位置，在更新inode存儲中，要更新direct

table的指針也需要重寫，這個page也要寫到新的block中，而上一級的indirect

table因此也需要重寫，這樣一連串的重寫會一直走到樹根。同時inode map和checkpoint

block也需要重寫。他依然采用了經(jīng)典的inode，但做了一個Node Address

Table(NAT)，這個表是扁平化的，包含了所有node

block的位置，可以認(rèn)為inode里存儲的是邏輯地址，NAT轉(zhuǎn)換為真實的物理地址。

3)Block分配。它將數(shù)據(jù)和node劃分為cold、warm、hot三種類型，共計6種形式。

這些數(shù)據(jù)被分配在6個log中。他把a(bǔ)ppended

data當(dāng)作cold，因為只寫一次就好，把更新的data當(dāng)作warm，因為這到后來需要garbage

collection。這就充分利用了SSD的特性：GC的時候，由于Warm中的data經(jīng)常需要更新，因此里面包含了大量的invalid

page，這是桌重要找的地方。

4)Garbage Collection

兩種策略：Greedy和Cost-benefit。Greedy就找invalid

pages最多的block來當(dāng)victim，而Cost-benefit算法不但要考慮invalid pages，還要考慮segment

age，以延長SSD讀寫壽命。

附錄：【關(guān)于inode】

inode是什么？

理解inode，要從文件儲存說起。

文件儲存在硬盤上，硬盤的最小存儲單位叫做"扇區(qū)"(Sector)。每個扇區(qū)儲存512字節(jié)(相當(dāng)于0.5KB)。

操作系統(tǒng)讀取硬盤的時候，不會一個個扇區(qū)地讀取，這樣效率太低，而是一次性連續(xù)讀取多個扇區(qū)，即一次性讀取一個"塊"(block)。這種由多個扇區(qū)組成的"塊"，是文件存取的最小單位。"塊"的大小，最常見的是4KB，即連續(xù)八個

sector組成一個 block。

文件數(shù)據(jù)都儲存在"塊"中，那么很顯然，我們還必須找到一個地方儲存文件的元信息，比如文件的創(chuàng)建者、文件的創(chuàng)建日期、文件的大小等等。這種儲存文件元信息的區(qū)域就叫做inode，中文譯名為"索引節(jié)點(diǎn)"。

每一個文件都有對應(yīng)的inode，里面包含了與該文件有關(guān)的一些信息。

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Memory-logger,

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的linux文件系统F2FS,文件系统F2FS也将造福SSD的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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