本地磁盘文件系统对比

1. ext4

目录：fs/ext4/，日志：fs/jbd2/。

特点：

• extent tree；
• block group/mballoc；
• ordered/writeback/journal data mode；
• delayed allocation；
• metadata checksum；
• fast commit；
• fscrypt/fs-verity/quota；
• 成熟、适合 eMMC/NVMe 通用场景。

已有逐模块文档见 ext4/。

2. F2FS

面向 flash 的 segment/log-structured 设计：

• NAT/SIT/SSA；
• checkpoint；
• node/data logs；
• garbage collection；
• SSR/LFS；
• compression、checkpoint disable 等可选功能。

适合写入模式和 flash 特性匹配的设备，但 GC、checkpoint 和空间预留会影响尾延迟。

3. XFS

特点：

• allocation group 并行；
• B+tree metadata；
• delayed logging/CIL；
• iomap；
• reflink/rmap/refcount；
• online scrub/repair 部分能力；
• 大文件、大容量和并发。

小容量 eMMC 并不天然受益，需考虑内存和运维工具。

4. Btrfs

CoW tree 架构：

• metadata/data checksum；
• snapshot/subvolume；
• reflink；
• compression；
• multi-device/RAID；
• scrub；
• delayed refs/extent tree。

功能丰富但写放大、fragmentation、ENOSPC 语义和恢复运维更复杂。

5. 一致性模型

文件系统	主要恢复机制
ext4	JBD2 metadata journal/fast commit
F2FS	checkpoint + roll-forward
XFS	metadata log
Btrfs	CoW transaction + tree log

“有日志”不代表最近应用数据一定持久；应用仍需 fsync 和正确 rename protocol。

6. 选择建议

场景	常见选择
通用系统盘/eMMC	ext4
高频 flash 写、已充分验证	F2FS
NVMe 大文件/并发	ext4 或 XFS
snapshot/checksum/compression	Btrfs
极简无日志	ext2（需接受恢复风险）

最终选择应基于掉电测试、空间占用、升级恢复工具、写放大和 p99，不仅是峰值带宽。

7. 通用调用边界

四者都通过 VFS ops 接入，但内部 extent、日志和 writeback 完全不同。不能把 ext4 mount option 或 fsck 工具用于其他文件系统。

8. RK3588 验证

• eMMC cache/flush 是否正确；
• 供电掉电窗口；
• NVMe thermal throttle；
• discard 策略；
• journal/checkpoint latency；
• 多媒体大文件删除/循环覆盖；
• inode 和空间耗尽；
• 内核与用户态修复工具版本匹配。