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手机未来的趋势—-F2FS 文件系统

本文旨在普及简单的 F2FS 文件系统知识和给出实际切换到 F2FS 的方法以及实测数据和实际体验,至于 F2FS 高深的设计和深度的技术解析就不在这班门弄斧了,感兴趣的同学可以自己去查阅资料学习。

什么是 F2FS?

F2FS 全称为 Flash Friendly File System,是一种较为新型的文件系统(简单来说就是文件在操作系统上的一种存储架构),支持 Linux 内核使用。最早是由三星在2012年研发设计的,当时三星在这个文件系统中应用了日志结构档案系统的概念,使得它更加适合用于 NAND 一类的闪存设备(例如固态硬盘、eMMC和SD卡等),也就是更加适合现在的移动端设备。这里不得不承认三星技术的强悍和长远的眼光,之后陆续就有一些厂商(摩托罗拉的 moto x) 对 F2FS 文件系统进行了支持,但是因为 EXT4 强大的统治力,F2FS 一直没有什么登上舞台的机会,2016年一加的氢 OS 7.0 宣布支持了 F2FS,华为也在近几年增加了对 F2FS 的投入,并且自家设备的都是使用这个文件系统,(当初的闪存门事件,华为宣称用特殊的技术使 emmc 速度更快,其实就是对 F2FS 进行的深度优化)也让他真正的走向了历史的舞台,而且当年在三星搞 F2FS 的工程师都出走到了 Google ,这也可以期待未来 Google 也会推动 F2FS 的全面普及,因此这这个大历史背景下,各个 Rom 都开始切换和支持 F2FS 文件系统。

F2FS 相对EXT4的优缺点

优点:

1. 更加快速的读写速度

2. 降低了写的次数,从而延长了固态存储的寿命

3. 零碎小文件的读写速度更快

4. 文件碎片化程度低,手机长时间使用更不容易卡顿

缺点:

1.普及率低,可能会有兼容性问题

2. 闪存的占用空间相对高一些

3. 和 FBE 加密冲突(小米使用的加密手段)

4. 大文件读取速度波动较大

以上的优缺点的总结可能并不完全,但是在相对低速存储芯片如 EMMC 或者 UFS2.0上,F2FS 的确有更大的优势。

如何使用

首先你得找到一个支持 F2FS 的 Rom,我仅仅以 Mix2 和红米 Note5 来测试,其他的手机和相关的Rom 我没有做个调研,需要读者自己去查询相关资料。

Mix2

Rom: Omni Rom 查看链接 和 Nitrogen OS 查看链接

REC: TWRP 查看链接 和 Orange Fox 查看链接

红米 Note 5

Rom: Pixel Experience 查看链接

REC: TWRP 查看链接 和 Orange Fox 查看链接

刷入方法

首先通过 twrp 备份你的所有数据,备份好的数据通过 ADB 的方式拷贝一份到你的电脑里,避免出现了问题之后没法恢复。然后刷入我给出的第三方 Rec,因为有些 Rec 不支持格式文件系统为 F2FS ,全部完成后就可以开始转化文件系统了。

格式化 Data 和 Cache:

1、重启到 Rec 模式
2、选择 Wipe —> Advanced Wipe —> Data

熟悉的rec界面

Wipe —> Advanced Wipe —> Data

3、选择 “Repair or Change File System”

Repair or Change File System

4、选择 “Change File System”

选择f2fs

5、选择 “F2FS”
6、滑动以清空数据并转换文件系统格式
7、Cache 也按照上面的流程走一遍
8、刷入支持 F2FS 的 Rom

如果你不想要恢复之前的数据,也可以忽略这部分

恢复相关数据:

1、选择 TWRP 中的Settings
2、勾选 “Use rm -rf instead of formatting”

勾选

3、将你备份的数据拷贝回来后,选择 Restore
4、选择你之前的备份并勾选 Data 然后恢复数据

恢复备份

5、完成后,回到Settings,取消勾选 “Use rm -rf instead of formatting”

实际体验

首先亮一下我实测的数据

红米 Note 5 上为 EXT4 下为 F2FS

ext4读写数据

f2fs读写数据

在闪存是 Emmc5.0 的情况下,两种文件系统对比的结果中,手机闪存的连续读写性能 F2FS有小幅度的提升,但随机写性能有着令人惊奇的变化,尤其是随机写入性能中,F2FS 的提升可以说是指数级的飞跃,性能翻了几番;随机读性能上,F2FS 比EXT4还稍稍有些落后,这点倒是有些奇怪,不过 SQLite 的相关指标都是 F2FS 有着明显的优势。所以从纸面上的数据来看 F2FS 是优于 EXT4 的。从我自己主观上来看,换成 F2FS 之后的红米 Note 5 在开机时间上也有特别明显的改观,甚至进入 Rec 模式的时间也有所缩短

Mix 2 上为 EXT4 下为 F2FS

ext4读写数据

f2fs读写数据

在闪存是 UFS2.1 的情况下, F2FS 在所有的数据上都是全方位吊打 EXT4,所有指标的数据都是领先的。同样在我的 Mix2 在日常使用中开机时间上也有特别明显的改观。从这点来看 F2FS 在 UFS2.1 上有更大的提升空间。

总结

我日常主力机是使用 Mix2,已经在 F2FS 文件系统的环境下稳定的使用了将近1个月,期间没有出现任何影响到手机功能使用的 Bug,短期使用下没有出现稳定性上的问题,至于长期使用是否会对手机的存储造成巨大的影响,还是需要时间来验证,但是手机目前作为一个寿命大概在2年左右的电子品,我相信他不会影响手机的生命周期。

基于现有的体验,目前我自己的主管判断是,F2FS 文件系统总体来看是利大于弊的,特别是在随机读写性能上有巨大优势,这对手机本身有着巨大的帮助,随着各大厂商逐渐开始支持这一新的文件系统,第三方 Rom 也逐渐对其做适配工作,相信 F2FS 的普及也会更加的快速,或许他会是今后手机存储文件系统的大趋势。

本文转自酷安 @brick713

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