KernelDateisysteme

KernelDateisysteme bezeichnet Dateisysteme, die als Teil des Kernels eines Betriebssystems implementiert sind. Sie stellen die direkte Schnittstelle zwischen dem Dateisystem-API des Betriebssystems und der darunter liegenden Speicherschicht bereit. Im Gegensatz zu Benutzerspace-Dateisystemen (z. B. FUSE) laufen KernelDateisysteme im Kernel-Modus und bieten höhere Leistung, geringere Latenz und direkten Zugriff auf Ressourcen.

Im Linux-Kernel erfolgt die Interaktion über den Virtual File System (VFS), eine abstrakte Schicht, die verschiedene Dateisysteme vereinheitlicht. Typische Bestandteile eines KernelDateisystems sind Superblock, Inodes und Dentries. Der VFS delegiert Operationen wie Öffnen, Lesen, Schreiben und Metadatenabfragen an das konkrete Dateisystem, während Konsistenz- und Integritätsregeln durch Journalisierung, Caching und Transaktionsmechanismen umgesetzt werden.

Zu den verbreiteten KernelDateisystemen zählen ext4, XFS, Btrfs, JFS, F2FS und UBIFS (für Flash-Speicher). Diese Systeme unterscheiden sich in Eigenschaften wie Journaling-Strategie, Unterstützung von Snapshots, Skalierbarkeit, Checksummen und Verschlüsselung. Neue Versionen erweitern Funktionen wie Copy-on-Write, größere Dateisystemgrößen und bessere Garbage-Collection für mobile/Embedded-Systeme.

Vorteile der KernelDateisysteme sind Leistungsfähigkeit, zuverlässige Speicherzugriffe und tiefe Betriebssystem-Integration. Nachteile können Komplexität, Bedarf an Stabilität, plattformspezifische Optimierungen und Lizenzfragen sein. In der Praxis wählen Administratoren das passende KernelDateisystem basierend auf Anwendungsbedarf, Hardware und Anforderungen an Stabilität, Leistung und Datensicherheit.