Documentation/filesystems/ext4.txt

   1
   2 Ext4 Filesystem
   3 ===============
   4
   5 This is a development version of the ext4 filesystem, an advanced level
   6 of the ext3 filesystem which incorporates scalability and reliability
   7 enhancements for supporting large filesystems (64 bit) in keeping with
   8 increasing disk capacities and state-of-the-art feature requirements.
   9
  10 Mailing list: linux-ext4@vger.kernel.org
  11
  12
  13 1. Quick usage instructions:
  14 ===========================
  15
  16   - Grab updated e2fsprogs from
  17     ftp://ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/people/tytso/e2fsprogs-interim/
  18     This is a patchset on top of e2fsprogs-1.39, which can be found at
  19     ftp://ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/people/tytso/e2fsprogs/
  20
  21   - It's still mke2fs -j /dev/hda1
  22
  23   - mount /dev/hda1 /wherever -t ext4dev
  24
  25   - To enable extents,
  26
  27         mount /dev/hda1 /wherever -t ext4dev -o extents
  28
  29   - The filesystem is compatible with the ext3 driver until you add a file
  30     which has extents (ie: `mount -o extents', then create a file).
  31
  32     NOTE: The "extents" mount flag is temporary.  It will soon go away and
  33     extents will be enabled by the "-o extents" flag to mke2fs or tune2fs
  34
  35   - When comparing performance with other filesystems, remember that
  36     ext3/4 by default offers higher data integrity guarantees than most.  So
  37     when comparing with a metadata-only journalling filesystem, use `mount -o
  38     data=writeback'.  And you might as well use `mount -o nobh' too along
  39     with it.  Making the journal larger than the mke2fs default often helps
  40     performance with metadata-intensive workloads.
  41
  42 2. Features
  43 ===========
  44
  45 2.1 Currently available
  46
  47 * ability to use filesystems > 16TB
  48 * extent format reduces metadata overhead (RAM, IO for access, transactions)
  49 * extent format more robust in face of on-disk corruption due to magics,
  50 * internal redunancy in tree
  51
  52 2.1 Previously available, soon to be enabled by default by "mkefs.ext4":
  53
  54 * dir_index and resize inode will be on by default
  55 * large inodes will be used by default for fast EAs, nsec timestamps, etc
  56
  57 2.2 Candidate features for future inclusion
  58
  59 There are several under discussion, whether they all make it in is
  60 partly a function of how much time everyone has to work on them:
  61
  62 * improved file allocation (multi-block alloc, delayed alloc; basically done)
  63 * fix 32000 subdirectory limit (patch exists, needs some e2fsck work)
  64 * nsec timestamps for mtime, atime, ctime, create time (patch exists,
  65   needs some e2fsck work)
  66 * inode version field on disk (NFSv4, Lustre; prototype exists)
  67 * reduced mke2fs/e2fsck time via uninitialized groups (prototype exists)
  68 * journal checksumming for robustness, performance (prototype exists)
  69 * persistent file preallocation (e.g for streaming media, databases)
  70
  71 Features like metadata checksumming have been discussed and planned for
  72 a bit but no patches exist yet so I'm not sure they're in the near-term
  73 roadmap.
  74
  75 The big performance win will come with mballoc and delalloc.  CFS has
  76 been using mballoc for a few years already with Lustre, and IBM + Bull
  77 did a lot of benchmarking on it.  The reason it isn't in the first set of
  78 patches is partly a manageability issue, and partly because it doesn't
  79 directly affect the on-disk format (outside of much better allocation)
  80 so it isn't critical to get into the first round of changes.  I believe
  81 Alex is working on a new set of patches right now.
  82
  83 3. Options
  84 ==========
  85
  86 When mounting an ext4 filesystem, the following option are accepted:
  87 (*) == default
  88
  89 extents                 ext4 will use extents to address file data.  The
  90                         file system will no longer be mountable by ext3.
  91
  92 journal=update          Update the ext4 file system's journal to the current
  93                         format.
  94
  95 journal=inum            When a journal already exists, this option is ignored.
  96                         Otherwise, it specifies the number of the inode which
  97                         will represent the ext4 file system's journal file.
  98
  99 journal_dev=devnum      When the external journal device's major/minor numbers
 100                         have changed, this option allows the user to specify
 101                         the new journal location.  The journal device is
 102                         identified through its new major/minor numbers encoded
 103                         in devnum.
 104
 105 noload                  Don't load the journal on mounting.
 106
 107 data=journal            All data are committed into the journal prior to being
 108                         written into the main file system.
 109
 110 data=ordered    (*)     All data are forced directly out to the main file
 111                         system prior to its metadata being committed to the
 112                         journal.
 113
 114 data=writeback          Data ordering is not preserved, data may be written
 115                         into the main file system after its metadata has been
 116                         committed to the journal.
 117
 118 commit=nrsec    (*)     Ext4 can be told to sync all its data and metadata
 119                         every 'nrsec' seconds. The default value is 5 seconds.
 120                         This means that if you lose your power, you will lose
 121                         as much as the latest 5 seconds of work (your
 122                         filesystem will not be damaged though, thanks to the
 123                         journaling).  This default value (or any low value)
 124                         will hurt performance, but it's good for data-safety.
 125                         Setting it to 0 will have the same effect as leaving
 126                         it at the default (5 seconds).
 127                         Setting it to very large values will improve
 128                         performance.
 129
 130 barrier=1               This enables/disables barriers.  barrier=0 disables
 131                         it, barrier=1 enables it.
 132
 133 orlov           (*)     This enables the new Orlov block allocator. It is
 134                         enabled by default.
 135
 136 oldalloc                This disables the Orlov block allocator and enables
 137                         the old block allocator.  Orlov should have better
 138                         performance - we'd like to get some feedback if it's
 139                         the contrary for you.
 140
 141 user_xattr              Enables Extended User Attributes.  Additionally, you
 142                         need to have extended attribute support enabled in the
 143                         kernel configuration (CONFIG_EXT4_FS_XATTR).  See the
 144                         attr(5) manual page and http://acl.bestbits.at/ to
 145                         learn more about extended attributes.
 146
 147 nouser_xattr            Disables Extended User Attributes.
 148
 149 acl                     Enables POSIX Access Control Lists support.
 150                         Additionally, you need to have ACL support enabled in
 151                         the kernel configuration (CONFIG_EXT4_FS_POSIX_ACL).
 152                         See the acl(5) manual page and http://acl.bestbits.at/
 153                         for more information.
 154
 155 noacl                   This option disables POSIX Access Control List
 156                         support.
 157
 158 reservation
 159
 160 noreservation
 161
 162 bsddf           (*)     Make 'df' act like BSD.
 163 minixdf                 Make 'df' act like Minix.
 164
 165 check=none              Don't do extra checking of bitmaps on mount.
 166 nocheck
 167
 168 debug                   Extra debugging information is sent to syslog.
 169
 170 errors=remount-ro(*)    Remount the filesystem read-only on an error.
 171 errors=continue         Keep going on a filesystem error.
 172 errors=panic            Panic and halt the machine if an error occurs.
 173
 174 grpid                   Give objects the same group ID as their creator.
 175 bsdgroups
 176
 177 nogrpid         (*)     New objects have the group ID of their creator.
 178 sysvgroups
 179
 180 resgid=n                The group ID which may use the reserved blocks.
 181
 182 resuid=n                The user ID which may use the reserved blocks.
 183
 184 sb=n                    Use alternate superblock at this location.
 185
 186 quota
 187 noquota
 188 grpquota
 189 usrquota
 190
 191 bh              (*)     ext4 associates buffer heads to data pages to
 192 nobh                    (a) cache disk block mapping information
 193                         (b) link pages into transaction to provide
 194                             ordering guarantees.
 195                         "bh" option forces use of buffer heads.
 196                         "nobh" option tries to avoid associating buffer
 197                         heads (supported only for "writeback" mode).
 198
 199
 200 Data Mode
 201 ---------
 202 There are 3 different data modes:
 203
 204 * writeback mode
 205 In data=writeback mode, ext4 does not journal data at all.  This mode provides
 206 a similar level of journaling as that of XFS, JFS, and ReiserFS in its default
 207 mode - metadata journaling.  A crash+recovery can cause incorrect data to
 208 appear in files which were written shortly before the crash.  This mode will
 209 typically provide the best ext4 performance.
 210
 211 * ordered mode
 212 In data=ordered mode, ext4 only officially journals metadata, but it logically
 213 groups metadata and data blocks into a single unit called a transaction.  When
 214 it's time to write the new metadata out to disk, the associated data blocks
 215 are written first.  In general, this mode performs slightly slower than
 216 writeback but significantly faster than journal mode.
 217
 218 * journal mode
 219 data=journal mode provides full data and metadata journaling.  All new data is
 220 written to the journal first, and then to its final location.
 221 In the event of a crash, the journal can be replayed, bringing both data and
 222 metadata into a consistent state.  This mode is the slowest except when data
 223 needs to be read from and written to disk at the same time where it
 224 outperforms all others modes.
 225
 226 References
 227 ==========
 228
 229 kernel source:  <file:fs/ext4/>
 230                 <file:fs/jbd2/>
 231
 232 programs:       http://e2fsprogs.sourceforge.net/
 233                 http://ext2resize.sourceforge.net
 234
 235 useful links:   http://fedoraproject.org/wiki/ext3-devel
 236                 http://www.bullopensource.org/ext4/