F2FSのソースを表示

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[[Wikipedia:ja:F2FS|F2FS]] (Flash-Friendly File System) はフラッシュ変換レイヤ (FTL) を備えた NAND ベースフラッシュメモリに最適化されたファイルシステムです。JFFS や UBIFS と異なり、書き込み分散を処理するのに FTL に依存しています。F2FS はカーネル 3.8 以上でサポートされています。

FTL は SCSI/SATA/PCIe/NVMe インターフェイスがある全てのフラッシュメモリに存在します [http://accelazh.github.io/ssd/A-Summary-On-SSD-And-FTL]。スマートメディアカードやベアメタルな NAND フラッシュには存在しません [http://www.linux-mtd.infradead.org/archive/tech/nand.html]。

{{Warning|F2FS パーティションに含まれるデータは、実行中のマシンのカーネルのバージョンがパーティションの作成に使用されたカーネルのバージョンよりも ''古い'' 場合、使用できなくなる可能性があります。例えば、 F2FS パーティションが {{pkg|linux}} で提供されるメインラインカーネル上に作成されているにもかかわらず、システムが {{pkg|linux-lts}} で提供される古いシリーズのカーネルにダウングレードする必要がある場合、この問題が出てきます。 {{Bug|69363}} を参照してください}}

== 既知の問題 ==
=== fsck が失敗する===

F2FS は fsck 実行に問題があり、突然の電源喪失の場合にデータ損失につながる可能性があります [https://www.usenix.org/system/files/atc19-jaffer.pdf][https://web.archive.org/web/20200925120546/https://archived.forum.manjaro.org/t/record-fsync-data-failed-on-f2fs-file-system-how-to-fix-foregt-the-help-i-reinstalled-its-just-easier/121051]

電力損失が頻繁に発生する場合は、別の [[ファイルシステム]] を検討してください。

=== fsck の長時間実行による起動の遅延 ===

ブート間でカーネルバージョンが変更された場合、 ''fsck.f2fs'' ユーティリティは完全なファイルシステムチェックを実行しますが、完了するまでに時間がかかります [https://bbs.archlinux.org/viewtopic.php?id=245702]

これは、最近のコミット [https://www.mail-archive.com/linux-f2fs-devel@lists.sourceforge.net/msg17224.html] のおかげで、将来的に軽減される可能性があります。

== F2FS ファイルシステムの作成 ==
この記事は、デバイスに [https://wiki.archlinux.jp/index.php/%E3%83%91%E3%83%BC%E3%83%86%E3%82%A3%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%8B%E3%83%B3%E3%82%B0 パーティション] がすでにセットアップされていることを前提としています。 {{Pkg|f2fs-tools}} を [[インストール]] し {{ic|mkfs.f2fs}} を使用して、{{ic| ''/dev/sdxY''}} と呼ばれるターゲットパーティションをフォーマットします。

 # mkfs.f2fs -l mylabel -O extra_attr,inode_checksum,sb_checksum ''/dev/sdxY''

{{Note|上記の例は、 {{ic|f2fs.fsck}} が特定の種類のファイルシステムの破損を検出して修正するのに役立つ最小限の推奨オプションセットです。使用可能なすべてのオプションについては、{{man|8|mkfs.f2fs}} を参照してください。}}

=== 圧縮 ===

{{note|インライン圧縮を行う他のファイルシステムとは異なり、f2fs 圧縮はデフォルトで追加のフリースペースを公開せず、代わりに圧縮が有効かどうかに関わらず同じ数のブロックを確保します。主な目的はフラッシュの寿命を延ばすために書き込みを減らすことであり、 潜在的には [https://lz4.github.io/lz4/ 性能が少し向上する] ことである。カーネルドキュメントの [https://www.kernel.org/doc/html/latest/filesystems/f2fs.html#compression-implementation Compression Implementation] を参照してください。{{ic|F2FS_IOC_RELEASE_COMPRESS_BLOCKS}} はファイルごとに未使用領域を公開するために使うことができますが、その過程でファイルが不変になってしまいます。}}

圧縮を使用するには、 {{ic|compression}} オプションを含めます。例:

 # mkfs.f2fs -l mylabel -O extra_attr,inode_checksum,sb_checksum,'''compression''' ''/dev/sdxY''

ファイルシステムをマウントするときは、 {{ic|<nowiki>compress_algorithm=(lzo|lz4|zstd|lzo-rle)</nowiki>}} を指定します。 {{ic|<nowiki>compress_extension=txt</nowiki>}} を使用すると、デフォルトですべての txt ファイルが圧縮されます。

F2FS にファイルまたはディレクトリを圧縮するように指示するには、次を使用します。

 $ chattr -R +c [フォルダ]

=== ファイルベースの暗号化サポート ===

Linux 4.2以降、 F2FS はファイル暗号化をネイティブにサポートしています。暗号化はディレクトリレベルで適用され、ディレクトリごとに異なる暗号化キーを使用できます。これは、ブロックデバイスレベルの暗号化である [[dm-crypt]] と、スタック暗号化ファイルシステムである [[eCryptfs]] の両方とは異なります。 F2FS のネイティブ暗号化サポートを使用するには、 [[fscrypt]] の記事を参照してください。次のファイルシステムを作成します

  # mkfs.f2fs -l mylabel -O extra_attr,inode_checksum,sb_checksum,'''encrypt''' ''/dev/sdxY''

または、後で {{ic|fsck.f2fs -O encrypt /dev/sdxY}} を使用して暗号化機能を追加します。

== F2FS ファイルシステムのマウント ==

ファイルシステムは、手動または他のメカニズムを介してマウントできます。

 # mount /dev/sdxY /mnt/foo

=== 推奨のマウントオプション ===

F2FS はフラッシュデバイスで使用することを想定しているため、圧縮を行うのがよいでしょう。{{ic|mkfs.f2fs}} の時点で有効にしておく必要があります。
いくつかのマウントオプションを使用することで、少し改善することができます。

 # mount -o compress_algorithm=zstd:6,compress_chksum,whint_mode=fs-based,atgc,gc_merge,lazytime /dev/sdxY /mnt/foo

* 圧縮レベル6で [[w:Zstandard|zstd]] を使用するように指示します。
* {{ic|compress_chksum}} は圧縮されたブロックをチェックサムで検証するように指示します。(破損を防ぐため)
* {{ic|1=whint_mode=fs-based}} [https://www.kernel.org/doc/html/latest/filesystems/f2fs.html#write-hint-policy] ファイルの 'hotness' つまりこのデータの読み書きの頻度に応じて fs-log の管理を最適化しようとします。
* {{ic|atgc,gc_merge}} です。より良いガベージコレクタを有効にし、いくつかのフォアグラウンドガベージコレクションを非同期にすることを可能にする。
* {{ic|lazytime}} のように。アクセス時間や変更時間を同期的に更新しないようにします。IO性能とフラッシュの耐久性を向上させます。

=== Implementation of discard ===

デフォルトでは、 F2FS は [https://wiki.archlinux.org/index.php/Solid_state_drive#Continuous_TRIM continuous TRIM] として動作するハイブリッド TRIM モードを使用してマウントされます。この実装では、RW IO 間の長い廃棄遅延を軽減するために、非同期廃棄スレッドが作成されます。候補をメモリーに保持し、スレッドはそれらをアイドル時間 [https://sourceforge.net/p/linux-f2fs/mailman/message/36957687] に発行します。この結果、 [https://wiki.archlinux.org/index.php/Solid_state_drive#Periodic_TRIM periodic TRIM] を必要とするユーザは、暗黙的に {{ic|/etc/fstab}} に {{ic|nodiscard}} マウントオプションを設定するか、手動でマウントする場合は [[mount]] に渡す必要があります。

== チェックと修復 ==

f2fs ファイルシステムのチェックと修復は、 {{pkg|f2fs-tools}} で提供されている {{ic|fsck.f2fs}} を使って行います。使用可能なスイッチについては、{{man|8|fsck.f2fs}} を参照してください。例:
 # fsck.f2fs -f ''/dev/sdxY''

== F2FS ファイルシステムの拡大 ==

ファイルシステムがアンマウントされている状態なら、パーティションを拡大してからファイルシステムをそれに合わせて拡大できます。[https://www.mail-archive.com/linux-f2fs-devel@lists.sourceforge.net/msg04247.html 縮小は現在サポートされていません]。

まず[[パーティショニング#パーティショニングツール|パーティションツール]]を使ってパーティションのサイズを変更します: 例えば、{{ic|parted}} コンソールで {{ic|print}} コマンドを実行したときのディスクの出力内容が以下のようになっている場合:

    Number  Start   End     Size        File system     Name                  Flag
     1      1049kB  106MB   105MB       fat32           EFI system partition  boot, esp
     2      106MB   11,0GB  10,9GB      ext4
     3      11,0GB  12,3GB  1322MB      f2fs
     4      31,0GB  31,3GB  261MB       ext4

{{ic|f2fs}} パーティションを拡大して4番目のパーティションまでの全ての領域を使い切るには 、{{ic|resizepart 3 31GB}} を実行してから {{ic|exit}} します。それから以下のコマンドでファイルシステムを拡張して新しいパーティションを埋めます:

 # resize.f2fs /dev/sdxY

{{ic|''/dev/sdxY''}} は拡大する F2FS ボリュームに置き換えてください。利用可能なオプションは {{man|8|resize.f2fs}} を参照。

{{Note|GPT を使っている場合、パーティションの GUID ({{ic|/dev/disk/by-partuuid/}} で確認可能) が変わってしまう可能性がありますが、ファイルシステムの UUID ({{ic|/dev/disk/by-uuid/}} で確認可能) は変わりません。}}