F2FS (Flash Friendly File System) 是专为基于 NAND 的闪存设备如固态硬盘(SSD)、嵌入式存储的eMMC和UFS设计的日志结构文件系统。 F2FS 最初由三星的工程师 Jaegeuk Kim 在2012年创造,并于同年末加入到 Linux 3.8 内核中,这种文件系统的开发主要是为了更有效地管理 NAND 闪存特有的性质,如有限的写入次数和异地更新等特性。
F2FS 是一个为 NAND 闪存如 SSD、eMMC 和 SD 卡特别优化的文件系统,与传统的块设备不同,NAND 闪存有其特定的限制和性能特点,例如写入操作的寿命有限以及数据写入时的异地更新,F2FS 通过其独特的设计,如无需原地更新 (In-place Updates) 和对写入放大问题的优化,有效延长了闪存的寿命并提高了性能。
F2FS 是基于 LFS (Log-structured File System) 的设计理念,这意味着数据是以追加形式写入的,这有助于减少对 Flash 内存的随机写入,从而增加设备的寿命周期,F2FS 还改进了 LFS 中的一些缺点,如 wandering tree 和垃圾回收 (GC) 的高时间开销问题,这些改进使得 F2FS 在处理大量数据时更为高效。
F2FS 在文件系统层面实现了数据清理和压缩的功能,最大化了 NAND 闪存的使用效率,F2FS 支持数据加密,增强了数据安全性,这对于现代计算环境中对安全要求日益增高的应用场合尤为重要。
随着 F2FS 的逐渐成熟,它开始被广泛应用于多种类型的设备中,特别是在 Android 设备中的应用尤为显著,Google 在2018年的 Android P 版本中开始原生支持 F2FS,这标志着 F2FS 在移动操作系统领域得到了重要认可,使得更多使用 Android 的设备能够受益于 F2FS 的优势。
虽然 F2FS 主要针对具有 Flash Translation Layer (FTL) 的设备设计,但它并不直接面向裸 NAND 闪存,这意味着 F2FS 和其他传统文件系统一样,也是基于块设备层接口实现的,这使得 F2FS 可以更好地与现有的系统和应用兼容,而不仅限于 NAND 闪存。
F2FS 提供了一种针对 NAND 闪存优化的文件管理系统,这不仅改善了性能,也延长了设备的寿命,对于涉及大量数据写入操作的系统,特别是那些运行 Android 操作系统的设备,F2FS 显示出了其显著的优势。
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