FS是一款模塊化，快速且功能豐富的新一代文件系統(tǒng)，采用現(xiàn)代技術(shù)使其具有高性能，高空間使用率和高擴(kuò)展性，代碼托管在Github上。

　　TFS是由于需要一個(gè)用于Redox OS的現(xiàn)代文件系統(tǒng)而被創(chuàng)建的，作為ZFS的替代品，由于其集成設(shè)計(jì)思想而被證明不會很快的實(shí)現(xiàn)。靈感來源于ZFS，同時(shí)它的目標(biāo)是模塊化和易于實(shí)現(xiàn)。

　　TFS與terminalcloud的同名文件系統(tǒng)無關(guān)。

　　設(shè)計(jì)目標(biāo)

　　TFS 的設(shè)計(jì)目標(biāo)如下：

　　并發(fā)

　　TFS 包含很少的鎖，目的是盡可能適用于多線程系統(tǒng)。它利用多個(gè)真正的并發(fā)結(jié)構(gòu)來管理數(shù)據(jù)，并按核心的數(shù)量進(jìn)行線性擴(kuò)展。這也許是 TFS 最重要的特性。

　　異步

　　TFS 是異步的：操作可以獨(dú)立進(jìn)行， 并且從磁盤寫入和讀取不需要阻塞。

　　全磁盤壓縮

　　TFS是第一個(gè)通過我們稱之為RACC（隨機(jī)訪問集群壓縮）的方案來集成的全盤壓縮的文件系統(tǒng)。這意味著每個(gè)群集都被壓縮， 只會略微影響性能。據(jù)估計(jì)，可以獲得60-120％的可用空間。

　　修訂記錄

　　TFS存儲每個(gè)文件的修訂歷史記錄，而不會增加額外的開銷。 這意味著你可以將任何文件還原到較早的版本，自動備份系統(tǒng)，而不會造成復(fù)制的開銷。

　　即寫即拷語義（寫時(shí)復(fù)制語義）

　　與Btrfs和ZFS類似，TFS使用CoW語義，這意味著不會直接覆蓋集群，而是復(fù)制并寫入新的集群。

　　（1） 遞歸拷貝

　　與一些文件系統(tǒng)一樣，TFS 可以在不變的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行遞歸拷貝，但是還有一個(gè)獨(dú)特的補(bǔ)充： TFS 即使在突變之后也不會復(fù)制。 那是怎樣工作的呢？它單獨(dú)維護(hù)文件的各個(gè)部分， 這樣只需要復(fù)制更新的段。

　　保證原子性

　　系統(tǒng)永遠(yuǎn)不會進(jìn)入不一致狀態(tài) （除非硬件出現(xiàn)故障）， 這意味著意外斷電不會損壞系統(tǒng)。

　　緩存改進(jìn)

　　TFS在緩存磁盤時(shí)提高了磁盤訪問的速度。它使用機(jī)器學(xué)習(xí)方式來學(xué)習(xí)模式和預(yù)測未來的使用， 以減少緩存遺漏的數(shù)量。TFS 還壓縮內(nèi)存中的緩存，，減少了所需的內(nèi)存量。

　　更好的文件監(jiān)控

　　CoW非常適合高性能，可擴(kuò)展的文件監(jiān)控，但不幸的是，只有很少的文件系統(tǒng)包含在內(nèi)。 TFS是其中之一。

　　所有內(nèi)存安全

　　TFS只使用在Rust中編寫的組件。 因此，內(nèi)存不安全只能在標(biāo)記為不安全的代碼中進(jìn)行，這是非常仔細(xì)的檢查。

　　全面覆蓋測試

　　TFS旨在全面覆蓋測試。 通過立即顯示大類的錯(cuò)誤，這對正確性提供了相對較強(qiáng)的保證。

　　SSD友好設(shè)計(jì)

　　TFS試圖通過重新定位死區(qū)來避免SSD中的寫入限制。

　　改進(jìn)的垃圾回收

　　TFS使用Bloom過濾器進(jìn)行空間高效和快速的垃圾回收。 TFS允許FS垃圾回收器在后臺運(yùn)行，而不會阻塞文件系統(tǒng)的其余部分。

　　常見問題

　　為什么使用SPECK作為默認(rèn)密碼？

　　SPECK是一個(gè)相對較新的密碼，但它已經(jīng)受到了很多 （無效） 的密碼分析，所以它是相對安全的。它有非常棒性能和簡單的實(shí)現(xiàn)。可移植性是 TFS 設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分， 真正可移植的 AES 實(shí)現(xiàn)沒有旁道攻擊， 這比許多人想象的要難 （特別是，大多數(shù)便攜實(shí)現(xiàn)中都存在 SubBytes 問題）。SPECK沒有這個(gè)問題，因此可以通過最小的努力安全地實(shí)現(xiàn)移植。

　　TFS 和 ZFS 的相似程度？

　　實(shí)際上并不那么相似，它們有許多基本的思想類似，但除此之外，它們本質(zhì)上是不相干的。但ZFS的設(shè)計(jì)對TFS的形成起了很大的助推作用 。

　　TFS是否只有Redox-only？

　　不，它從來沒有計(jì)劃僅僅是 Redox-only。

　　整個(gè)磁盤壓縮如何工作？

　　根據(jù)我的了解，全盤壓縮是TFS專有的。它通過將多個(gè)“頁面”（虛擬數(shù)據(jù)塊）收集到“集群”（分配單元）中起作用。這樣，可以通過簡單地解壓縮各個(gè)集群來讀取頁數(shù)據(jù)。

　　為什么 ZMicro 這么慢？它會影響 TFS 的性能嗎？

　　ZMicro這么慢的原因是因?yàn)樗谝欢ǔ潭壬掀鹱饔?，為性能提供了出色的壓縮比。這種可怕的緩慢性能是由減少寫入次數(shù)為代價(jià)的。事實(shí)上，ZMicro的50％以上的分配只會寫入一個(gè)扇區(qū)，而不是3個(gè)。其次，無論磁盤的速度有多快，它都不會接近 ZMicro 的性能，因?yàn)榇疟P操作本質(zhì)上是緩慢的，從這點(diǎn)來看， 壓縮的表現(xiàn)確實(shí)不重要。

　　可擴(kuò)展哈?；駼+樹？

　　都不是。TFS使用樹和哈希表的組合：嵌套的哈希表，一種哈希樹的形式。 其思想是，在Bucket（譯者注：可理解為容器）中創(chuàng)建一個(gè)新的子表，而不是重新分配。

　　設(shè)計(jì)資源

　　一些關(guān)于TFS設(shè)計(jì)的文章：

　　SeaHash： Explained. 這描述了TFS設(shè)計(jì)的默認(rèn)校驗(yàn)和算法。

　　On Random-Access Compression. 這個(gè)帖子描述了用于隨機(jī)訪問壓縮的算法。

　　Ternary as a prediction residue code. 使用這一點(diǎn)與創(chuàng)建良好的自適應(yīng)（無頭）熵壓縮器有關(guān)。

　　How LZ4 works.這描述了LZ4壓縮算法的工作原理。

　　Collision Resolution with Nested Hash Tables. 這描述了我們用于目錄結(jié)構(gòu)的嵌套哈希表的方法。

　　An Atomic Hash Table. 這描述了并發(fā)的內(nèi)存中哈希表/鍵值存儲。

　　規(guī)范

　　完整的規(guī)范可以在specification.tex中找到。若要呈現(xiàn)它，請安裝 pdflatex， 然后運(yùn)行。

　　然后打開名為 specification.pdf 的文件。

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