Unixファイルシステムの歴史

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Unixファイルシステムの歴史

  1. 1. 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
  2. 2. 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)
  3. 3. 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
  4. 4. 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
  5. 5. 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
  6. 6. 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
  7. 7. 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)
  8. 8. 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
  9. 9. 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
  10. 10. 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
  11. 11. 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
  12. 12. 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
  13. 13. 第四世代または未分類� reiserfs� btrfs� Zfs� lfs� Xfs ついていけません
  14. 14. 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

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