F2FS文件系统一 设计背景及框架结构

一、F2FS文件系统简介

１、背景：

　　F2FS (Flash Friendly File System) 是专门为基于 NAND 的存储设备设计的新型开源 flash 文件系统。

特别针对NAND 闪存存储介质做了友好设计。F2FS 于2012年12月进入Linux 3.8 内核。目前，F2FS仅支

持Linux操作系统。

２、解决的问题：

（１）LFS（Log-strctured File System）

　　为管理磁盘上的大的连续的空间以便快速写入数据，将 log 切分成 Segments，使用 Segment Cleaner 

从重度碎片化的 Segment 中转移出有效的信息，然后将该 Segment 清理干净用于后续写入数据。

（２）wandering tree 的滚雪球效应

　　在 LFS 中，当文件的数据块被更新的时候是写到 log 的末尾，该数据块的直接指针也因为数据位置的改

变而更改，然后间接指针块也因为直接指针块的更新而更新。按照这种方式，上层的索引结构，如inode、inode

map 以及 checkpoint block 也会递归地更新。这就是所谓的 wandering tree 问题。为了提高性能，数据块更新

的时候应该尽可能地消除或减少wandering tree 的更新节点传播。

二、F2FS layout：

　　F2FS 将整个卷切分成大量的 Segments，每个 Segment 的大小是固定的2 MB。连续的若干个Segments 

构成 Section，连续的若干个