Unixファイルシステムの歴史

UNIXファイルシステムの歴史 2011/10/15 Lions Commentary on unix 読書会 2011合宿ＬＴまごろく

Who am I� 新横浜在住� 得意分野 � 仮想記憶、ファイルシステム � UNIX, BSD, Solarisなど � Androidのプラットフォーム層� 参加コミュニティ � FLOSS桜山 � 名古屋GeekBar � 横浜Android PF部 � Android名古屋つ部（配信係り）

UNIXのファイルシステム� 無構造なバイトストリーム� 事前の領域割り当てが不要� 木構造の名前空間� 複数のDiskを木構造に接木４０年を経ても変わらない現代のファイルシステムの標準

V6の実装� inodeがファイルの実体 � ファイルを作成＝disk 上のinodeを割り当て � ファイルには複数の名前を付与できる� ディレクトリファイル � ファイル名とinode番号の対応を格納４０年を経ても変わらないファイルシステムの実装

ファイルシステムの種類� 第一世代 BlackBoard FS � Ｖ6、V7、SystemⅢ、SystemⅤ、SVR4 s5 � MinixFS、ext� 第二世代 FFS � 4.2BSD～ � ext2� 第三世代 FFS+Jurnal � FreeBSD XX? � ext3

何を解決してきたのか� 規模の課題 � RKディスク2Mbyte ATAディスクOver 2Tbyte � ファイル名の制限 � ファイルサイズの制限� 性能の課題 � 経年劣化 � ファイル検索� 信頼性の課題 � fsck問題 � 異常時のデータ破損

ブロック管理方式� リスト第一世代 � リストの始点から獲得・開放 � ファイルの獲得・開放を経て、離散化� ビットマップ第二世代、第三世代 � １ビットが１ブロックに対応 � 割り当て時に隣接ブロックの検索が可能 � 遅延割り当て（remap)

ブロック管理単位� 第一世代 512byte� 第二世代、第三世代 4Kbyte以上 � Disk利用効率に課題 � フラグメント FFS

ファイル名� 第一世代 � 固定長� 第二世代以降 � 可変長 � Index,Hash,B-Tree

経年劣化� 第一世代 � SuperBlock, InodeBlock, DataBlock� 第二世代、第三世代 � SBIでグループ化 ClinderGroup � SBI:SBI:SBI:SBI:SBI � ヘッドの動きを最小化 � Zone Sectorの出現で陳腐化

連続割り当て� 第一世代 � 不可、リスト構造の制約� 第二世代、第三世代 � bitmapでfastfit, bestfit, mixfitなど � Remap � 小容量の連続書き込みで連続性を検出 � 未書き込みのデータの割り付けを再割り当て

信頼性の課題� 第一世代、第二世代 � 初期は毎回動時にｆｓｃｋ � mount protection � 正常にumountした場合には、次回はパス � panicすると結局復旧までに数時間 � ソフト的にatomincでもDiskの2点以上の更新� 第三世代 � Journalの登場 � メタデータジャーナル・データジャーナル

第四世代または未分類� reiserfs� btrfs� Zfs� lfs� Ｘｆｓついていけません

Ｖ６を理解したら......� 主要コンポーネントを世代別に見ていくと� 課題ー＞解決ー＞課題ー＞解決� 技術の堆積が読み取れるファイルシステムと仮想記憶がおもしろい

Unixファイルシステムの歴史

by magoroku Yamamoto on Oct 16, 2011

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