システム強制終了時にファイルシステムの整合性を保つ~ コピーオンライト編 ~

以下動画のスライドです
https://youtu.be/obBPGqSfbLU

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1. システム強制終了時に ファイルシステムの整合性を保つ ~ コピーオンライト編 ~ May. 1st, 2026 Satoru Takeuchi X: satoru_takeuchi 1
2. • CoW(Copy-on-Write)とも表記される • システムの異常終了時に発生するファイルシステムの不整合状態から回復する ファイルシステムの機能の一つ ◦ モダンなファイルシステムでは Btrfsがサポート ◦ 📝 XFSもファイル単位だけではコピーオンライトをサポート コピーオンライト 2
3. コピーオンライトの流れ 1. ユーザから変更要求が来る 2. 変更後のデータを変更前のデータとは別の場所に書き込む 3. データへのリンクを古いデータから新しいデータへ張り替える 4. 変更前のデータを捨てる 3
4. コピーオンライトの流れ: 通常のケース • 以下の状況で”mv bar foo”コマンドを実行する ◦ ファイルシステムはコピーオンライト機能をサポート / foo bar huga hoge 見える
5. 更新後のリンクを持つディレクトリを作る / foo bar huga hoge foo / 見える 見えない データはあるが ユーザからは見えない
6. ユーザから見えるルートディレクトリを変更 / foo bar huga hoge foo / 見えない データはあるが ユーザからは見えない 見える
7. 古いデータを削除 • 📝 非同期で消すこともある / foo bar huga hoge foo / 見える
8. これで完了 • ちょっと見づらいが期待通りのリンク関係になっていることがわかる bar huga hoge foo / 見える
9. コピーオンライトの流れ: システムが異常終了する場合 • 以下の状況で”mv bar foo”コマンドを実行する ◦ ファイルシステムはコピーオンライト機能をサポート / foo bar huga hoge 見える
10. 更新後のリンクを持つディレクトリを作る / foo bar huga hoge foo / 見える 見えない データはあるが ユーザからは見えない
11. ここでシステムが異常終了 / foo bar huga hoge foo / 見える 見えない データはあるが ユーザからは見えない 異常終了
12. 再起動後 / foo bar huga hoge foo / 見える 見えない データはあるが ユーザからは見えない
13. 誰からも参照されていないデータを捨てる • 📝 非同期で消すこともある / foo bar huga hoge foo / 見える 見えない
14. 整合性のある状態が保たれている / foo bar huga hoge 見える
15. その他諸々 • 一瞬でとれるスナップショットなどの様々な機能を実装しやすい ◦ そのうち別の動画で紹介するかも • 細かい書き込みが続くとデータが断片化して性能が落ちがち ◦ とくにランダムI/Oに弱いHDD • ジャーナリングとどちらが優れているかは一概には言えない 15
16. まとめ • コピーオンライトはシステムの強制終了時にファイルシステムの整合性を保つ機能 の一つ • データの変更は元のデータを更新するのではなく、新しいデータを作った後にデー タへのリンクを張り替える • ジャーナリングとコピーオンライトは一長一短あり、一概にどちらが良いとは言えな い 16