ext4: Documentation updates.
[safe/jmp/linux-2.6] / 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   - Compile and install the latest version of e2fsprogs (as of this
17     writing version 1.41) from:
18
19     http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=2406
20         
21         or
22
23     ftp://ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/people/tytso/e2fsprogs/
24
25         or grab the latest git repository from:
26
27     git://git.kernel.org/pub/scm/fs/ext2/e2fsprogs.git
28
29   - Create a new filesystem using the ext4dev filesystem type:
30
31         # mke2fs -t ext4dev /dev/hda1
32
33     Or configure an existing ext3 filesystem to support extents and set
34     the test_fs flag to indicate that it's ok for an in-development
35     filesystem to touch this filesystem:
36
37         # tune2fs -O extents -E test_fs /dev/hda1
38
39     If the filesystem was created with 128 byte inodes, it can be
40     converted to use 256 byte for greater efficiency via:
41
42         # tune2fs -I 256 /dev/hda1
43
44     (Note: we currently do not have tools to convert an ext4dev
45     filesystem back to ext3; so please do not do try this on production
46     filesystems.)
47
48   - Mounting:
49
50         # mount -t ext4dev /dev/hda1 /wherever
51
52   - When comparing performance with other filesystems, remember that
53     ext3/4 by default offers higher data integrity guarantees than most.
54     So when comparing with a metadata-only journalling filesystem, such
55     as ext3, use `mount -o data=writeback'.  And you might as well use
56     `mount -o nobh' too along with it.  Making the journal larger than
57     the mke2fs default often helps performance with metadata-intensive
58     workloads.
59
60 2. Features
61 ===========
62
63 2.1 Currently available
64
65 * ability to use filesystems > 16TB (e2fsprogs support not available yet)
66 * extent format reduces metadata overhead (RAM, IO for access, transactions)
67 * extent format more robust in face of on-disk corruption due to magics,
68 * internal redunancy in tree
69 * improved file allocation (multi-block alloc, delayed alloc)
70 * fix 32000 subdirectory limit
71 * nsec timestamps for mtime, atime, ctime, create time
72 * inode version field on disk (NFSv4, Lustre)
73 * reduced e2fsck time via uninit_bg feature
74 * journal checksumming for robustness, performance
75 * persistent file preallocation (e.g for streaming media, databases)
76 * ability to pack bitmaps and inode tables into larger virtual groups via the
77   flex_bg feature
78 * large file support
79 * Inode allocation using large virtual block groups via flex_bg
80
81 2.2 Candidate features for future inclusion
82
83 * Online defrag (patches available but not well tested)
84 * reduced mke2fs time via lazy itable initialization in conjuction with
85   the uninit_bg feature (capability to do this is available in e2fsprogs
86   but a kernel thread to do lazy zeroing of unused inode table blocks
87   after filesystem is first mounted is required for safety)
88
89 There are several others under discussion, whether they all make it in is
90 partly a function of how much time everyone has to work on them. Features like
91 metadata checksumming have been discussed and planned for a bit but no patches
92 exist yet so I'm not sure they're in the near-term roadmap.
93
94 The big performance win will come with mballoc, delalloc and flex_bg
95 grouping of bitmaps and inode tables.  Some test results available here:
96
97  - http://www.bullopensource.org/ext4/20080530/ffsb-write-2.6.26-rc2.html
98  - http://www.bullopensource.org/ext4/20080530/ffsb-readwrite-2.6.26-rc2.html
99
100 3. Options
101 ==========
102
103 When mounting an ext4 filesystem, the following option are accepted:
104 (*) == default
105
106 extents         (*)     ext4 will use extents to address file data.  The
107                         file system will no longer be mountable by ext3.
108
109 noextents               ext4 will not use extents for newly created files
110
111 journal_checksum        Enable checksumming of the journal transactions.
112                         This will allow the recovery code in e2fsck and the
113                         kernel to detect corruption in the kernel.  It is a
114                         compatible change and will be ignored by older kernels.
115
116 journal_async_commit    Commit block can be written to disk without waiting
117                         for descriptor blocks. If enabled older kernels cannot
118                         mount the device. This will enable 'journal_checksum'
119                         internally.
120
121 journal=update          Update the ext4 file system's journal to the current
122                         format.
123
124 journal=inum            When a journal already exists, this option is ignored.
125                         Otherwise, it specifies the number of the inode which
126                         will represent the ext4 file system's journal file.
127
128 journal_dev=devnum      When the external journal device's major/minor numbers
129                         have changed, this option allows the user to specify
130                         the new journal location.  The journal device is
131                         identified through its new major/minor numbers encoded
132                         in devnum.
133
134 noload                  Don't load the journal on mounting.
135
136 data=journal            All data are committed into the journal prior to being
137                         written into the main file system.
138
139 data=ordered    (*)     All data are forced directly out to the main file
140                         system prior to its metadata being committed to the
141                         journal.
142
143 data=writeback          Data ordering is not preserved, data may be written
144                         into the main file system after its metadata has been
145                         committed to the journal.
146
147 commit=nrsec    (*)     Ext4 can be told to sync all its data and metadata
148                         every 'nrsec' seconds. The default value is 5 seconds.
149                         This means that if you lose your power, you will lose
150                         as much as the latest 5 seconds of work (your
151                         filesystem will not be damaged though, thanks to the
152                         journaling).  This default value (or any low value)
153                         will hurt performance, but it's good for data-safety.
154                         Setting it to 0 will have the same effect as leaving
155                         it at the default (5 seconds).
156                         Setting it to very large values will improve
157                         performance.
158
159 barrier=<0|1(*)>        This enables/disables the use of write barriers in
160                         the jbd code.  barrier=0 disables, barrier=1 enables.
161                         This also requires an IO stack which can support
162                         barriers, and if jbd gets an error on a barrier
163                         write, it will disable again with a warning.
164                         Write barriers enforce proper on-disk ordering
165                         of journal commits, making volatile disk write caches
166                         safe to use, at some performance penalty.  If
167                         your disks are battery-backed in one way or another,
168                         disabling barriers may safely improve performance.
169
170 orlov           (*)     This enables the new Orlov block allocator. It is
171                         enabled by default.
172
173 oldalloc                This disables the Orlov block allocator and enables
174                         the old block allocator.  Orlov should have better
175                         performance - we'd like to get some feedback if it's
176                         the contrary for you.
177
178 user_xattr              Enables Extended User Attributes.  Additionally, you
179                         need to have extended attribute support enabled in the
180                         kernel configuration (CONFIG_EXT4_FS_XATTR).  See the
181                         attr(5) manual page and http://acl.bestbits.at/ to
182                         learn more about extended attributes.
183
184 nouser_xattr            Disables Extended User Attributes.
185
186 acl                     Enables POSIX Access Control Lists support.
187                         Additionally, you need to have ACL support enabled in
188                         the kernel configuration (CONFIG_EXT4_FS_POSIX_ACL).
189                         See the acl(5) manual page and http://acl.bestbits.at/
190                         for more information.
191
192 noacl                   This option disables POSIX Access Control List
193                         support.
194
195 reservation
196
197 noreservation
198
199 bsddf           (*)     Make 'df' act like BSD.
200 minixdf                 Make 'df' act like Minix.
201
202 check=none              Don't do extra checking of bitmaps on mount.
203 nocheck
204
205 debug                   Extra debugging information is sent to syslog.
206
207 errors=remount-ro(*)    Remount the filesystem read-only on an error.
208 errors=continue         Keep going on a filesystem error.
209 errors=panic            Panic and halt the machine if an error occurs.
210
211 grpid                   Give objects the same group ID as their creator.
212 bsdgroups
213
214 nogrpid         (*)     New objects have the group ID of their creator.
215 sysvgroups
216
217 resgid=n                The group ID which may use the reserved blocks.
218
219 resuid=n                The user ID which may use the reserved blocks.
220
221 sb=n                    Use alternate superblock at this location.
222
223 quota
224 noquota
225 grpquota
226 usrquota
227
228 bh              (*)     ext4 associates buffer heads to data pages to
229 nobh                    (a) cache disk block mapping information
230                         (b) link pages into transaction to provide
231                             ordering guarantees.
232                         "bh" option forces use of buffer heads.
233                         "nobh" option tries to avoid associating buffer
234                         heads (supported only for "writeback" mode).
235
236 mballoc         (*)     Use the multiple block allocator for block allocation
237 nomballoc               disabled multiple block allocator for block allocation.
238 stripe=n                Number of filesystem blocks that mballoc will try
239                         to use for allocation size and alignment. For RAID5/6
240                         systems this should be the number of data
241                         disks *  RAID chunk size in file system blocks.
242
243 Data Mode
244 =========
245 There are 3 different data modes:
246
247 * writeback mode
248 In data=writeback mode, ext4 does not journal data at all.  This mode provides
249 a similar level of journaling as that of XFS, JFS, and ReiserFS in its default
250 mode - metadata journaling.  A crash+recovery can cause incorrect data to
251 appear in files which were written shortly before the crash.  This mode will
252 typically provide the best ext4 performance.
253
254 * ordered mode
255 In data=ordered mode, ext4 only officially journals metadata, but it logically
256 groups metadata and data blocks into a single unit called a transaction.  When
257 it's time to write the new metadata out to disk, the associated data blocks
258 are written first.  In general, this mode performs slightly slower than
259 writeback but significantly faster than journal mode.
260
261 * journal mode
262 data=journal mode provides full data and metadata journaling.  All new data is
263 written to the journal first, and then to its final location.
264 In the event of a crash, the journal can be replayed, bringing both data and
265 metadata into a consistent state.  This mode is the slowest except when data
266 needs to be read from and written to disk at the same time where it
267 outperforms all others modes.
268
269 References
270 ==========
271
272 kernel source:  <file:fs/ext4/>
273                 <file:fs/jbd2/>
274
275 programs:       http://e2fsprogs.sourceforge.net/
276
277 useful links:   http://fedoraproject.org/wiki/ext3-devel
278                 http://www.bullopensource.org/ext4/
279                 http://ext4.wiki.kernel.org/index.php/Main_Page
280                 http://fedoraproject.org/wiki/Features/Ext4