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<p><b>Neue Seite</b></p><div>{{Infobox Dateisystem<br />
| name= <br />
| developer= Ursprünglich [[Silicon Graphics|SGI]], mittlerweile [[Red Hat]], [[Oracle]] und andere<br />
| full_name= XFS<br />
| introduction_date= 1994<br />
| introduction_os= [[IRIX]] v5.3<br />
| partition_id= <br />
| directory_struct= [[B+-Baum]]<br />
| file_struct= extent based<br />
| bad_blocks_struct= <br />
| max_file_size= 8 [[Exbibyte|EiB]]<br />
| max_files_no= 2<sup>63</sup><br />
| max_filename_size= 255 [[Byte]]<br />
| max_volume_size= 16 [[Exbibyte|EiB]]<br />
| filename_character_set= Alle Bytes außer NULL und /<br />
| dates_recorded= unterstützt<br />
| date_range= <br />
| date_resolution= 1 ns; (»int32_t t_nsec;«)<ref>ntu.edu.tw: [http://ftp.ntu.edu.tw/linux/utils/fs/xfs/docs/xfs_filesystem_structure.pdf XFS Algorithms & Data Structures, 3rd Edition], Auflösung (nsec) des Zeitstempels siehe Formatdefinition: »struct xfs_timestamp«, S. 107, abgerufen am 25. März 2021.</ref><br />
| forks_streams= unterstützt<br />
| attributes= bis zu 64 [[Kibibyte|KiB]] beliebige binäre Daten je Datei im Journal<br />
| file_system_permissions= [[Access Control List|ACL]] unterstützt<br />
| compression= nein<br />
| encryption= nein<br />
| OS= [[IRIX]], [[Linux]], [[FreeBSD]]<br />
}}<br />
<br />
'''XFS''' ist ein 64-Bit-[[Journaling-Dateisystem]], das als sehr schnell<ref>{{Internetquelle |url=https://www.phoronix.com/review/linux-611-filesystems/3 |titel=An Initial Benchmark Of Bcachefs vs. Btrfs vs. EXT4 vs. F2FS vs. XFS On Linux 6.11 |sprache=en |abruf=2025-04-22}}</ref> und ausgereift gilt und dem eine gute Codequalität nachgesagt wird. Es wurde ab Oktober 1993<ref>{{Internetquelle |url=https://www.dubeyko.com/development/FileSystems/XFS/xfs_filesystem_structure.pdf |titel=XFS Filesystem Structure |werk=dubeyko.com |format=PDF |sprache=en |abruf=2025-04-22}}</ref> vom Unternehmen [[Silicon Graphics]] (SGI) für sein [[System V|UNIX-System-V]]-basiertes [[Betriebssystem]] [[IRIX]] entwickelt und Ende 1994 veröffentlicht. Seit dem 1. Mai 2001 ist es [[Open Source|quelloffen]] auch für [[Linux (Kernel)|Linux]] ab Version 2.4 verfügbar und seit Version 2.6 offizieller Bestandteil davon. XFS zeichnet sich durch sein flexibles On-Disk-Format aus, das es ermöglicht, den Funktionsumfang stetig zu erweitern.<ref>[https://www.youtube.com/watch?v=wG8FUvSGROw youtube.com]</ref><br />
<br />
== Geschichte von XFS ==<br />
Das ab 1993 bei [[Silicon Graphics|SGI]] entwickelte XFS hat als eines der längstgedienten [[Journaling-Dateisystem]]e für [[Unix]] eine gereifte, weitgehend fehlerfreie [[Codebasis]]. Es wurde erstmals im Jahr 1994 auf [[IRIX]] vorgestellt, wo es ab IRIX Version 5.3 bzw. 6 das bis dahin genutzte {{lang|en|Extent File System}} (EFS) ablöste. 1999 begann SGI das Dateisystem auf Linux 2.3.40 zu portieren.<ref>[https://www.dubeyko.com/development/FileSystems/XFS/xfs_filesystem_structure.pdf dubeyko.com]</ref> Im Jahr 2000 wurde das Dateisystem schließlich unter der [[GNU General Public License|GPL]] lizenziert und für [[Linux]] veröffentlicht, wo es 2001 auch in den offiziellen [[Quelltext]] des [[Linux (Kernel)|Linux-Kernels]] (damals [[Linux (Kernel)#Versionsgeschichte bis Version 2.6|Version 2.5 bzw. 2.6]]) aufgenommen wurde. Fast alle [[Linux-Distribution]]en beinhalten per Voreinstellung Unterstützung für XFS, meist auch als Dateisystem für die [[Stammverzeichnis|root]]-Partition.<br />
<br />
Aus dieser Geschichte lassen sich drei Generationen von XFS ableiten:<ref>[https://www.ufsexplorer.com/articles/storage-technologies/xfs-file-system/ ufsexplorer.com]</ref><ref>[https://www.biteno.com/was-ist-xfs/ biteno.com]</ref><br />
# Das ursprüngliche SGI XFS für IRIX<br />
# Das auf Linux portierte XFS bis On-Disk-Format v4<br />
# XFS für Linux ab der Einführung des neuen On-Disk-Metadatenformats v5<br />
<br />
Ein wesentlicher Schritt auf dem Weg von Format v4 zu v5, der zahlreiche neue Fähigkeiten ermöglicht, ist die Einführung von Reverse Mapping.<ref>[https://blogs.oracle.com/linux/post/xfs-online-filesystem-checking blogs.oracle.com]</ref> Es wurde 2016 mit Linux 4.8 eingeführt.<ref>[https://www.phoronix.com/news/XFS-Reverse-Mapping-4.8 phoronix.com]</ref><br />
<br />
=== Harter Bruch von XFS v4 auf v5 ===<br />
[[Datei:XFS v4 Linux Kernel Option.jpg|mini|Obsoleszenzhinweis von XFS v4 des Linux-Kernels (englisch)]]<br />
XFS v5 wurde im Dezember 2020 mit der [[Linux (Kernel)|Linux]]-Kernelversion 5.10 eingeführt. Mit Version 5 („v5“) ist das [[Jahr-2038-Problem]] gelöst, es wurden [[Prüfsumme]]n für die Metadaten eingeführt und die Prüffunktion für die Metadaten generell verbessert. Da ein bestehendes XFS-v4-Dateisystem nicht direkt in Version&nbsp;5 konvertiert (überführt) werden kann, muss ein bestehendes [[Volume (Datenspeicher)|Volume]] neu mit XFS v5 formatiert werden – in der Praxis muss also zuerst eine [[Datensicherung]] der bestehenden Dateien angelegt und danach auf dem neu formatierten XFS-Volume wiederhergestellt werden. Die volle Unterstützung des nunmehr als veraltet markierten XFS v4 ist noch bis September 2025 garantiert<ref>[https://linuxreviews.org/Prepare_To_Re-Format_If_You_Are_Using_An_Older_XFS_Filesystem linuxreviews.org]</ref> und soll im September 2030 aus dem Linux-Kernel entfernt werden.<ref>[https://www.haiku-os.org/docs/develop/file_systems/xfs.html haiku-os.org]</ref><br />
<br />
Seit [[Red Hat Enterprise Linux]] (RHEL) 7 ist XFS das Standarddateisystem dieser Distribution.<ref>[https://access.redhat.com/articles/3129891 access.redhat.com]</ref> Das steht auch damit in Zusammenhang, dass Red Hat nach der Auflösung von SGI einen wesentlichen Teil der Entwicklungsarbeit an XFS übernommen hat.<br />
<br />
Das Gentoo Handbook, das offizielle Installationshandbuch von [[Gentoo Linux]], empfiehlt seit dem 28.&nbsp;Juni 2023 XFS als „Allzweck-Dateisystem für alle Plattformen“ und ersetzt damit das zuvor empfohlene [[ext4]].<ref>[https://wiki.gentoo.org/index.php?title=Handbook:Parts/Installation/Disks&diff=prev&oldid=1248552 wiki.gentoo.org]</ref><br />
<br />
=== Offizielle Spezifikation ===<br />
2006 veröffentlichte SGI unter dem Titel ''XFS Filesystem Structure'' eine offizielle Spezifikation von XFS.<ref>[https://www.dubeyko.com/development/FileSystems/XFS/xfs_filesystem_structure.pdf dubeyko.com]</ref> Der wurde nachträglich die Versionsnummer 0.1 gegeben. Am 1. April 2009 meldete SGI Konkurs an und am 3. Juli 2009 wurde von Ryan Lerch eine weitere Version der Spezifikation veröffentlicht, die die Versionsnummer 1.0 trägt und mit ''Publican Conversion'' (»Bekehrung des Zöllners«, vgl. [[Evangelium nach Lukas]] 18:9-13) beschrieben wurde.<ref>[https://ftp.ntu.edu.tw/linux/utils/fs/xfs/docs/xfs_filesystem_structure.pdf ftp.ntu.edu.tw]</ref> Sie steht nunmehr unter der [[Creative Commons]] Lizenz BY-SA 3.0 US. Es folgten die Versionen 1.1 (Eric Sandeen, März 2010: ''Community Release'') und 1.99 (Dave Chinner, Februar 2014: ''AsciiDoc Conversion''). Danach wurde die Dokumentation von Darrick Wong übernommen, der im Oktober 2015 einen Sprung auf Version 3 vornahm und das Nummerierungsschema änderte. Jede weitere Version der Spezifikation wird mit der [[Kreiszahl|Kreiszahl Pi]] versehen, der eine zusätzliche Nachkommastelle hinzugefügt wird. Die Version der Spezifikation vom August 2024 trägt etwa die Nummer 3.141592653.<ref>[https://ftp.ntu.edu.tw/linux/utils/fs/xfs/docs/xfs_filesystem_structure.pdf ftp.ntu.edu.tw]</ref><br />
<br />
== Allgemeine Werte und Eigenschaften ==<br />
<br />
* maximale Dateigröße 8&nbsp;[[Byte|Exbibyte]]<br />
* maximale Dateisystemgröße <!-- 18 Exabyte -->16&nbsp;Exbibyte<br />
* maximale Dateinamenlänge 255&nbsp;[[Byte]]<br />
* Journal ermöglicht [[Konsistenz (Datenspeicherung)|konsistente]] Datenhaltung<br />
* geeignet für große und kleine Dateien sowie für umfangreiche Verzeichnisse<br />
* unterstützt Blockgrößen von 512&nbsp;Byte bis 64&nbsp;[[Byte|Kibibyte]], jedoch maximal die Größe der [[Paging|Speicherseiten]] des Kernels<br />
* Datensicherung und Größenänderung im laufenden Betrieb (ohne Aushängen des Dateisystems)<br />
* GRIO = {{lang|en|Guaranteed IO Bandwidth}} (Garantierte Schreib- und Leseraten), zum Beispiel für Video Streaming Server<br />
* Unterstützung für [[Hierarchisches Speichermanagement|Hierarchische Speichersysteme]] (HSM)<br />
* Unterstützung für [[Logical Volume Manager|Volume Manager]]<br />
* unterstützt Zugriffskontrolllisten ([[Access Control List]]s)<br />
* unterstützt [[Disk Quota]]s<br />
* für die Behandlung von [[Sparse-Datei]]en geeignet<br />
* [[Deduplikation|Deduplizierung]] mittels „{{lang|en|Shared Extents}}“ und {{lang|en|[[Copy-On-Write]]}} (CoW) (experimentell, seit Linux 4.9)<ref name="heiseonline_3351436">{{Heise online |ID=3351436 |Titel=Die Neuerungen von Linux 4.9 |Autor=Thorsten Leemhuis |Datum=2016-10-17 |Abruf=2017-02-06 |Kommentar=Update}}</ref><br />
<br />
XFS bietet [[Access Control List|Zugriffskontrolllisten]] und ab der Version 1.0 unterstützt XFS auch [[Disk Quota|Quotas]] sowohl für den einzelnen Benutzer als auch für Gruppen. Für den gleichzeitigen und konfliktfreien Zugriff auf XFS gibt es die [[proprietär]]e Lösung [[CXFS]] (Cluster XFS).<br />
<br />
== Verwendung ==<br />
Das XFS-Dateisystem ist beispielsweise in [[Network Attached Storage|NAS]]-Geräten und auch in Fernsehgeräten mit USB-Recording-Funktion anzutreffen. Von [[Microsoft Windows|Windows]] und [[macOS]] wird XFS jedoch nicht nativ unterstützt, unter Linux ist es auf manchen Distributionen sogar das empfohlene Dateisystem.<br />
<br />
== Besonderheiten von XFS ==<br />
<br />
=== Verzeichnisstruktur ===<br />
<br />
Um schnell auf spezielle Dateien zugreifen zu können, werden bei XFS Verzeichnisinhalte in einem [[B+-Baum]] abgespeichert. Dies erhöht in geringem Umfang zwar die [[Latenzzeit (Technik)|Latenzzeit]] bei der Ausgabe eines kompletten Verzeichnisinhaltes, verringert aber die [[Zugriffszeit]] auf einzelne Dateien bei Verzeichnissen mit vielen Dateieinträgen.<br />
<br />
=== Maximale Dateigröße ===<br />
<br />
XFS zeichnet sich durch eine vollständige 64-Bit-Konzeption aus. Die Datenstrukturen sind darauf ausgelegt, Dateien mit einer Größe von bis zu 8 [[Byte|Exbibyte]] (2<sup>63</sup>) auf einem XFS-formatierten [[Datenträger]] anzulegen. Heutige Betriebssysteme nutzen diese Grenzen noch nicht aus. So unterstützt Linux 2.4 eine maximale Dateigröße von 16 [[Byte|Tebibyte]] (2<sup>44</sup> = 2<sup>12</sup> · 2<sup>32</sup>) bei einer [[Speicherseite]]ngröße von 4 [[Byte|Kibibyte]] (2<sup>12</sup>) und 64 [[Byte|Tebibyte]] (2<sup>46</sup> = 2<sup>14</sup> · 2<sup>32</sup>) bei einer Speicherseitengröße von 16 [[Byte|Kibibyte]] (2<sup>14</sup>).<br />
<br />
=== Journal ===<br />
<br />
Das von XFS geführte [[Journaling-Dateisystem|Journal]] wird seriell abgelegt (es erfolgt keine Ablage in komplexen Datenstrukturen wie [[Baum (Graphentheorie)|Bäumen]] oder [[Heap (Datenstruktur)|Heaps]]). Dabei kann das Journal sowohl in dafür reservierten Bereichen auf dem entsprechenden Datenträger abgelegt als auch auf externen Speichermedien geführt werden. XFS fügt Transaktionen auf dem Dateisystem jedoch asynchron (der Dateisystem-[[Gerätetreiber|Treiber]] arbeitet [[Blockierung (Datenverarbeitung)|blockierungsfrei]]) zum Journal hinzu. Dadurch können Operationen schneller durchgeführt werden als auf vergleichbaren Systemen, im Falle einer Störung (Stromausfall) können aber einige Eintragungen im Journal fehlen.<br />
<br />
Eine an einen Fehlerfall anschließende Überprüfung des Dateisystems wird jedoch zumindest eine [[Konsistenz (Datenspeicherung)|Konsistenz]] wiederherstellen und Datenbereiche, die nicht geschrieben werden konnten, durch Nullen auffüllen. Dadurch sind mögliche Fehler durch „Datenreste“ ausgeschlossen.<br />
<br />
=== Spezielle Speicherbelegung ===<br />
<br />
==== Belegungsgruppen ====<br />
<br />
Eine weitere Besonderheit von XFS sind sogenannte ''Belegungsgruppen'' ({{enS|allocation group}}). Diese bilden eine eigene Einheit im XFS-System und verwalten eigenständig sowohl den freien Speicher als auch [[Inode]]s. Dadurch können mehrere Prozesse gleichzeitig auf ein Dateisystem zugreifen (sofern jeder Prozess auf eine andere Belegungsgruppe zugreift).<br />
<br />
==== Größenbasierte Belegung ====<br />
<br />
<!-- The file system block size represents the minimum allocation unit. XFS allows file systems to be created with block sizes ranging between 512 bytes and 64 Kilobytes, allowing the file system to be tuned for the expected use. Where a large amount of small files is to be expected, a small block size would typically be used, but for a system dealing mainly with large files, a larger block size can provide a performance advantage.<br />
<br />
-->Informationen über freie Speicherbereiche werden in [[B+-Baum|B+-Bäumen]] abgelegt, wodurch es möglich ist, passende Speicherbereiche zu finden und so eine [[Fragmentierung (Dateisystem)|Fragmentierung]] größtenteils zu vermeiden.<br />
<br />
XFS unterstützt Blockgrößen von 512 Byte bis 64 [[Byte|Kibibyte]]. Dadurch lässt sich ein Dateisystem angepasst der erwarteten Nutzung anlegen. Sowohl kleine als auch große Dateien können gut verwaltet werden.<br />
<br />
==== Verzögerte Belegung ====<br />
<br />
Neben der größenbasierten Belegung bietet XFS auch noch eine weitere Verringerung möglicher [[Fragmentierung (Dateisystem)|Fragmentierung]] durch verzögerte Belegung. Dabei werden Dateien möglichst lange im Speicher gehalten, bevor sie auf den Datenträger geschrieben werden. Dadurch erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass der XFS-Treiber einen passenden Speicherbereich finden und so auf Fragmentierung verzichten kann. Allerdings ist dadurch die Gefahr eines Datenverlustes, beispielsweise durch Stromausfälle, größer.<br />
<br />
== Nachteile von XFS ==<br />
<br />
{{Veraltet<br />
| 1=dieses Abschnitts<br />
| 2=Aktuelle Kompatibilität mit bestimmten (im Artikel genannten) Hardware-Plattformen<br />
| seit=2008<br />
}}<br />
Das Design von XFS hat im Vergleich zu einigen anderen Dateisystemen auch Nachteile:<br />
In aktuellen Implementierungen ist es nicht möglich, ein XFS-Dateisystem zu verkleinern.<ref>{{Internetquelle |url=https://xfs.org/index.php/Shrinking_Support |titel=Shrinking Support – xfs.org |abruf=2022-07-17}}</ref> Gelöschte Dateien sind nicht wiederherstellbar<ref>{{Internetquelle |url=https://xfs.org/index.php/XFS_FAQ#Q:_Does_the_filesystem_have_an_undelete_capability.3F |titel=XFS FAQ – xfs.org |abruf=2022-07-17}}</ref>.<br />
<br />
Wegen des verzögerten Schreibens von Daten sind Datenverluste bei aktuell geöffneten Dateien bei einem Systemabsturz (zum Beispiel Stromausfall) möglicherweise größer als bei anderen Dateisystemen ''(siehe Abschnitt: [[#Verzögerte Belegung|Verzögerte Belegung]])''.<br />
<br />
Das Journal ist auf hohe Leistung optimiert und daher architekturabhängig: Bei einem Wechsel der Prozessor-Architektur (zum Beispiel von [[IA-32]] auf [[x64]]) muss vor dem Einhängen des Dateisystems das Journal mit <code>xfs_repair</code> geleert werden.<br />
<br />
== Siehe auch ==<br />
<br />
* [[Liste von Dateisystemen]]<br />
<br />
== Weblinks ==<br />
<br />
* [https://xfs.wiki.kernel.org/ aktuelle Wiki des Projektes]<br />
* [http://xfs.org/index.php/Main_Page bis Jahr 2016 dienende Wiki des Projektes]<br />
* [https://web.archive.org/web/20170710230750/http://oss.sgi.com:80/projects/xfs XFS der Firma SGI (Archiv-Link vom 10. Juli 2017)] (englisch)<br />
* Harald Milz: ''[http://www.linux-magazin.de/heft_abo/ausgaben/2001/07/crashfest/(kategorie)/0 Crashfest]'' im Linux-Magazin, Juli 2001<br />
* [http://www.pro-linux.de/berichte/ext4/ext4.html Vergleich und Benchmark von ext3, ext4, XFS, JFS usw.] bei ProLinux, 19. Januar 2009<br />
* [http://www.debian-administration.org/articles/388 Benchmark von XFS im Vergleich mit anderen modernen Journaling-Dateisystemen], 21. April 2006 (englisch)<br />
<br />
== Einzelnachweise ==<br />
<references /><br />
<br />
{{SORTIERUNG:Xfs}}<br />
[[Kategorie:Silicon Graphics]]<br />
[[Kategorie:Journaling-Dateisystem]]<br />
[[Kategorie:Freies Dateisystem]]<br />
[[Kategorie:Unix-Betriebssystemkomponente]]<br />
[[Kategorie:Linux-Betriebssystemkomponente]]</div>imported>Phzh