Merge branch 'x86-fixes-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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)
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 * delayed allocation
81 * large block (up to pagesize) support
82 * efficent new ordered mode in JBD2 and ext4(avoid using buffer head to force
83   the ordering)
84
85 2.2 Candidate features for future inclusion
86
87 * Online defrag (patches available but not well tested)
88 * reduced mke2fs time via lazy itable initialization in conjuction with
89   the uninit_bg feature (capability to do this is available in e2fsprogs
90   but a kernel thread to do lazy zeroing of unused inode table blocks
91   after filesystem is first mounted is required for safety)
92
93 There are several others under discussion, whether they all make it in is
94 partly a function of how much time everyone has to work on them. Features like
95 metadata checksumming have been discussed and planned for a bit but no patches
96 exist yet so I'm not sure they're in the near-term roadmap.
97
98 The big performance win will come with mballoc, delalloc and flex_bg
99 grouping of bitmaps and inode tables.  Some test results available here:
100
101  - http://www.bullopensource.org/ext4/20080530/ffsb-write-2.6.26-rc2.html
102  - http://www.bullopensource.org/ext4/20080530/ffsb-readwrite-2.6.26-rc2.html
103
104 3. Options
105 ==========
106
107 When mounting an ext4 filesystem, the following option are accepted:
108 (*) == default
109
110 extents         (*)     ext4 will use extents to address file data.  The
111                         file system will no longer be mountable by ext3.
112
113 noextents               ext4 will not use extents for newly created files
114
115 journal_checksum        Enable checksumming of the journal transactions.
116                         This will allow the recovery code in e2fsck and the
117                         kernel to detect corruption in the kernel.  It is a
118                         compatible change and will be ignored by older kernels.
119
120 journal_async_commit    Commit block can be written to disk without waiting
121                         for descriptor blocks. If enabled older kernels cannot
122                         mount the device. This will enable 'journal_checksum'
123                         internally.
124
125 journal=update          Update the ext4 file system's journal to the current
126                         format.
127
128 journal=inum            When a journal already exists, this option is ignored.
129                         Otherwise, it specifies the number of the inode which
130                         will represent the ext4 file system's journal file.
131
132 journal_dev=devnum      When the external journal device's major/minor numbers
133                         have changed, this option allows the user to specify
134                         the new journal location.  The journal device is
135                         identified through its new major/minor numbers encoded
136                         in devnum.
137
138 noload                  Don't load the journal on mounting.
139
140 data=journal            All data are committed into the journal prior to being
141                         written into the main file system.
142
143 data=ordered    (*)     All data are forced directly out to the main file
144                         system prior to its metadata being committed to the
145                         journal.
146
147 data=writeback          Data ordering is not preserved, data may be written
148                         into the main file system after its metadata has been
149                         committed to the journal.
150
151 commit=nrsec    (*)     Ext4 can be told to sync all its data and metadata
152                         every 'nrsec' seconds. The default value is 5 seconds.
153                         This means that if you lose your power, you will lose
154                         as much as the latest 5 seconds of work (your
155                         filesystem will not be damaged though, thanks to the
156                         journaling).  This default value (or any low value)
157                         will hurt performance, but it's good for data-safety.
158                         Setting it to 0 will have the same effect as leaving
159                         it at the default (5 seconds).
160                         Setting it to very large values will improve
161                         performance.
162
163 barrier=<0|1(*)>        This enables/disables the use of write barriers in
164                         the jbd code.  barrier=0 disables, barrier=1 enables.
165                         This also requires an IO stack which can support
166                         barriers, and if jbd gets an error on a barrier
167                         write, it will disable again with a warning.
168                         Write barriers enforce proper on-disk ordering
169                         of journal commits, making volatile disk write caches
170                         safe to use, at some performance penalty.  If
171                         your disks are battery-backed in one way or another,
172                         disabling barriers may safely improve performance.
173
174 orlov           (*)     This enables the new Orlov block allocator. It is
175                         enabled by default.
176
177 oldalloc                This disables the Orlov block allocator and enables
178                         the old block allocator.  Orlov should have better
179                         performance - we'd like to get some feedback if it's
180                         the contrary for you.
181
182 user_xattr              Enables Extended User Attributes.  Additionally, you
183                         need to have extended attribute support enabled in the
184                         kernel configuration (CONFIG_EXT4_FS_XATTR).  See the
185                         attr(5) manual page and http://acl.bestbits.at/ to
186                         learn more about extended attributes.
187
188 nouser_xattr            Disables Extended User Attributes.
189
190 acl                     Enables POSIX Access Control Lists support.
191                         Additionally, you need to have ACL support enabled in
192                         the kernel configuration (CONFIG_EXT4_FS_POSIX_ACL).
193                         See the acl(5) manual page and http://acl.bestbits.at/
194                         for more information.
195
196 noacl                   This option disables POSIX Access Control List
197                         support.
198
199 reservation
200
201 noreservation
202
203 bsddf           (*)     Make 'df' act like BSD.
204 minixdf                 Make 'df' act like Minix.
205
206 check=none              Don't do extra checking of bitmaps on mount.
207 nocheck
208
209 debug                   Extra debugging information is sent to syslog.
210
211 errors=remount-ro(*)    Remount the filesystem read-only on an error.
212 errors=continue         Keep going on a filesystem error.
213 errors=panic            Panic and halt the machine if an error occurs.
214
215 grpid                   Give objects the same group ID as their creator.
216 bsdgroups
217
218 nogrpid         (*)     New objects have the group ID of their creator.
219 sysvgroups
220
221 resgid=n                The group ID which may use the reserved blocks.
222
223 resuid=n                The user ID which may use the reserved blocks.
224
225 sb=n                    Use alternate superblock at this location.
226
227 quota
228 noquota
229 grpquota
230 usrquota
231
232 bh              (*)     ext4 associates buffer heads to data pages to
233 nobh                    (a) cache disk block mapping information
234                         (b) link pages into transaction to provide
235                             ordering guarantees.
236                         "bh" option forces use of buffer heads.
237                         "nobh" option tries to avoid associating buffer
238                         heads (supported only for "writeback" mode).
239
240 mballoc         (*)     Use the multiple block allocator for block allocation
241 nomballoc               disabled multiple block allocator for block allocation.
242 stripe=n                Number of filesystem blocks that mballoc will try
243                         to use for allocation size and alignment. For RAID5/6
244                         systems this should be the number of data
245                         disks *  RAID chunk size in file system blocks.
246 delalloc        (*)     Deferring block allocation until write-out time.
247 nodelalloc              Disable delayed allocation. Blocks are allocation
248                         when data is copied from user to page cache.
249 Data Mode
250 =========
251 There are 3 different data modes:
252
253 * writeback mode
254 In data=writeback mode, ext4 does not journal data at all.  This mode provides
255 a similar level of journaling as that of XFS, JFS, and ReiserFS in its default
256 mode - metadata journaling.  A crash+recovery can cause incorrect data to
257 appear in files which were written shortly before the crash.  This mode will
258 typically provide the best ext4 performance.
259
260 * ordered mode
261 In data=ordered mode, ext4 only officially journals metadata, but it logically
262 groups metadata information related to data changes with the data blocks into a
263 single unit called a transaction.  When it's time to write the new metadata
264 out to disk, the associated data blocks are written first.  In general,
265 this mode performs slightly slower than writeback but significantly faster than journal mode.
266
267 * journal mode
268 data=journal mode provides full data and metadata journaling.  All new data is
269 written to the journal first, and then to its final location.
270 In the event of a crash, the journal can be replayed, bringing both data and
271 metadata into a consistent state.  This mode is the slowest except when data
272 needs to be read from and written to disk at the same time where it
273 outperforms all others modes.  Curently ext4 does not have delayed
274 allocation support if this data journalling mode is selected.
275
276 References
277 ==========
278
279 kernel source:  <file:fs/ext4/>
280                 <file:fs/jbd2/>
281
282 programs:       http://e2fsprogs.sourceforge.net/
283
284 useful links:   http://fedoraproject.org/wiki/ext3-devel
285                 http://www.bullopensource.org/ext4/
286                 http://ext4.wiki.kernel.org/index.php/Main_Page
287                 http://fedoraproject.org/wiki/Features/Ext4