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华为EROFS文件系统介绍及性能压力测试(多图实测)

2019-10-09 来源:幸运彩快三平台网

EROFS文件系统简介

2018年5月31日,华为工程师Gao Xiang在 开源社区 分享了一套新的Linux只读文件系统EROFS (Extendable Read-Only File System,暂译为扩展的只读文件系统)。

EROFS仅仅处于比较早期的开发阶段,设计目标区别于现存只读系统的点在于, 采用了改进的压缩算法,保证了节省空间的同时还提高了性能和速度。

幸运彩快三工程师对比了一套Linux服务器和麒麟970平台在使用EROFS和EXT4(ext4)两套文件系统执行压缩操作时的连续/随机读取数据,服务器平台的连续读取并不是很优秀, 但是随机数据一直对ext4有非常明显的优势,最高超过了500%。

幸运彩快三在麒麟970的安卓平台上,则是EROFS在随机和顺序读取数据始终占据明显优势。

2019年4月正式发布

幸运彩快三华为除了发布了方舟编译器之外,还发布了超级文件系统,根据华为的说法,EROFS超级文件系统同样已经开源,并已经并入Linux内核主线,将会在4.19版本发布,根据华为的说明EROFS超级文件系统会将随机读性能增加20%,采用了先进的压缩算法,可用空间多2GB,系统采用只读设计,系统更加安全。

官方介绍称,2016年搭载EMUI 4.1的华为P9,首次在业界规模商用F2FS文件系统,替代了传统的EXT4文件系统,令用户分区的文件读写流畅度提升20%;而超级文件系统(EROFS)采用专利压缩算法加持,使得系统分区随机读性能平均提升20%,并减少14%系统空间占用。以华为P30 Pro 128G为例,系统初始空间相比Ext4节省2GB,相当于用户可以多存1000张照片或500首歌曲。

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幸运彩快三最后,华为表示EMUI目前已经支持77种语言,服务216个国家/地区,拥有庞大的4.7亿日活用户,

EMUI 9.1被定义为质享生活,AI 再进化,引领智慧生活;性能革新,诠释畅快体验,EMUI 9.1 全新主题,以瞬间美学为设计灵感,将颜色碰撞和丝带飘舞的刹那之美镌刻成永恒画面。系统图标也焕发新生命,以微写实的方式,融入自然生活元素,将关键信息直接展示,简约明晰,神形兼备,带给你更统一、舒适的视觉观感。

幸运彩快三EMUI 9.1使用了独创的方舟编译器使得系统流畅度提升24%,系统响应性能提升44%。此外第三方应用使用方舟编译器后,操作流畅度提升高达60%,超级文件系统EROFS,随机读取速度平均提升 20%,让你额外拥有可幸运彩快三平台 1000+ 张图片或 500+ 首音乐的私人空间;天然只读设计,隔绝第三方改写,让你的系统更安全。

目前项目进展

目前已经并入内核主线4.19分支,代码可以在driver/staging/erofs目录上获取

https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux.git/tree/drivers/staging/erofs?h=v4.19.8

幸运彩快三支持xattr,支持LZ4文件压缩节约幸运彩快三平台空间。目标针对的是android手机文件系统中的只读分区,当然也可以用于其他对幸运彩快三平台和性能都有要求的嵌入式系统领域。

目前开放出来的mkfs tools可以在github上下载到

幸运彩快三https://github.com/hsiangkao/erofs_mkfs_binary

下面对EROFS做一个简单的剖析

1. EROFS on-disk layout

幸运彩快三由于是只读文件系统,因此省略掉了inode bitmap和block bitmap这种区域节省空间。inode table是变长的,里面包含了inode结构体体和少量的内联文件数据。xattr和压缩特性都是可选的,未选择的情况下inode table空间将进一步缩小。

EROFS目前基本以4K大小为block,一个文件4K不对齐的结尾的部分会作为内联文件数据和inode head连接在一起,以提高page cache的利用和命中率。

幸运彩快三2. EROFS 目录项结构

EROFS的目录项每项12字节,文件名被联合在一起放在目录项的后面节约幸运彩快三平台空间,inode number用64字节大小保存。紫色部分是一个inode结构体的启始,可以简单的通过inode number * 32 + super block offset = paddr来得到inode结构体的分区物理存放位置,缩小了dirent结构体的大小,因为不用保存inode结构体的位置。

3. 文件压缩

EROFS支持LZ4压缩,节约空间的同时能保证性能。按maintainer的说法,EROFS支持的是一种叫做fixed output文件压缩形式,与之对应的是fixed-sized input文件压缩形式。

幸运彩快三fixed output压缩据说可以提高压缩率,提高缓存利用率,节省内存消耗。

fixed-sized input压缩例子

fixed-size input就是总是以固定大小,如4K作为压缩输入,压缩输出是变长的。这样每4K的文件逻辑块对应的压缩后的文件块会小于或等于4K。如果文件随机访问block 2的话,物理块block 1和block 2的灰色部分的读取会造成写放大。

fixed-sized outpu压缩例子

幸运彩快三fixed-sized output就是压缩后的物理块的大小总是4K。压缩率要比fixed-sized input高些。

幸运彩快三部分内容参考来源:https://blog.csdn.net/scnutiger/article/details/84929104