Documentation/admin-guide/xfs.rst

   1 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2
   3 ======================
   4 The SGI XFS Filesystem
   5 ======================
   6
   7 XFS is a high performance journaling filesystem which originated
   8 on the SGI IRIX platform.  It is completely multi-threaded, can
   9 support large files and large filesystems, extended attributes,
  10 variable block sizes, is extent based, and makes extensive use of
  11 Btrees (directories, extents, free space) to aid both performance
  12 and scalability.
  13
  14 Refer to the documentation at https://xfs.wiki.kernel.org/
  15 for further details.  This implementation is on-disk compatible
  16 with the IRIX version of XFS.
  17
  18
  19 Mount Options
  20 =============
  21
  22 When mounting an XFS filesystem, the following options are accepted.
  23
  24   allocsize=size
  25         Sets the buffered I/O end-of-file preallocation size when
  26         doing delayed allocation writeout (default size is 64KiB).
  27         Valid values for this option are page size (typically 4KiB)
  28         through to 1GiB, inclusive, in power-of-2 increments.
  29
  30         The default behaviour is for dynamic end-of-file
  31         preallocation size, which uses a set of heuristics to
  32         optimise the preallocation size based on the current
  33         allocation patterns within the file and the access patterns
  34         to the file. Specifying a fixed ``allocsize`` value turns off
  35         the dynamic behaviour.
  36
  37   attr2 or noattr2
  38         The options enable/disable an "opportunistic" improvement to
  39         be made in the way inline extended attributes are stored
  40         on-disk.  When the new form is used for the first time when
  41         ``attr2`` is selected (either when setting or removing extended
  42         attributes) the on-disk superblock feature bit field will be
  43         updated to reflect this format being in use.
  44
  45         The default behaviour is determined by the on-disk feature
  46         bit indicating that ``attr2`` behaviour is active. If either
  47         mount option is set, then that becomes the new default used
  48         by the filesystem.
  49
  50         CRC enabled filesystems always use the ``attr2`` format, and so
  51         will reject the ``noattr2`` mount option if it is set.
  52
  53   discard or nodiscard (default)
  54         Enable/disable the issuing of commands to let the block
  55         device reclaim space freed by the filesystem.  This is
  56         useful for SSD devices, thinly provisioned LUNs and virtual
  57         machine images, but may have a performance impact.
  58
  59         Note: It is currently recommended that you use the ``fstrim``
  60         application to ``discard`` unused blocks rather than the ``discard``
  61         mount option because the performance impact of this option
  62         is quite severe.
  63
  64   grpid/bsdgroups or nogrpid/sysvgroups (default)
  65         These options define what group ID a newly created file
  66         gets.  When ``grpid`` is set, it takes the group ID of the
  67         directory in which it is created; otherwise it takes the
  68         ``fsgid`` of the current process, unless the directory has the
  69         ``setgid`` bit set, in which case it takes the ``gid`` from the
  70         parent directory, and also gets the ``setgid`` bit set if it is
  71         a directory itself.
  72
  73   filestreams
  74         Make the data allocator use the filestreams allocation mode
  75         across the entire filesystem rather than just on directories
  76         configured to use it.
  77
  78   ikeep or noikeep (default)
  79         When ``ikeep`` is specified, XFS does not delete empty inode
  80         clusters and keeps them around on disk.  When ``noikeep`` is
  81         specified, empty inode clusters are returned to the free
  82         space pool.
  83
  84   inode32 or inode64 (default)
  85         When ``inode32`` is specified, it indicates that XFS limits
  86         inode creation to locations which will not result in inode
  87         numbers with more than 32 bits of significance.
  88
  89         When ``inode64`` is specified, it indicates that XFS is allowed
  90         to create inodes at any location in the filesystem,
  91         including those which will result in inode numbers occupying
  92         more than 32 bits of significance.
  93
  94         ``inode32`` is provided for backwards compatibility with older
  95         systems and applications, since 64 bits inode numbers might
  96         cause problems for some applications that cannot handle
  97         large inode numbers.  If applications are in use which do
  98         not handle inode numbers bigger than 32 bits, the ``inode32``
  99         option should be specified.
 100
 101   largeio or nolargeio (default)
 102         If ``nolargeio`` is specified, the optimal I/O reported in
 103         ``st_blksize`` by **stat(2)** will be as small as possible to allow
 104         user applications to avoid inefficient read/modify/write
 105         I/O.  This is typically the page size of the machine, as
 106         this is the granularity of the page cache.
 107
 108         If ``largeio`` is specified, a filesystem that was created with a
 109         ``swidth`` specified will return the ``swidth`` value (in bytes)
 110         in ``st_blksize``. If the filesystem does not have a ``swidth``
 111         specified but does specify an ``allocsize`` then ``allocsize``
 112         (in bytes) will be returned instead. Otherwise the behaviour
 113         is the same as if ``nolargeio`` was specified.
 114
 115   logbufs=value
 116         Set the number of in-memory log buffers.  Valid numbers
 117         range from 2-8 inclusive.
 118
 119         The default value is 8 buffers.
 120
 121         If the memory cost of 8 log buffers is too high on small
 122         systems, then it may be reduced at some cost to performance
 123         on metadata intensive workloads. The ``logbsize`` option below
 124         controls the size of each buffer and so is also relevant to
 125         this case.
 126
 127   logbsize=value
 128         Set the size of each in-memory log buffer.  The size may be
 129         specified in bytes, or in kilobytes with a "k" suffix.
 130         Valid sizes for version 1 and version 2 logs are 16384 (16k)
 131         and 32768 (32k).  Valid sizes for version 2 logs also
 132         include 65536 (64k), 131072 (128k) and 262144 (256k). The
 133         logbsize must be an integer multiple of the log
 134         stripe unit configured at **mkfs(8)** time.
 135
 136         The default value for version 1 logs is 32768, while the
 137         default value for version 2 logs is MAX(32768, log_sunit).
 138
 139   logdev=device and rtdev=device
 140         Use an external log (metadata journal) and/or real-time device.
 141         An XFS filesystem has up to three parts: a data section, a log
 142         section, and a real-time section.  The real-time section is
 143         optional, and the log section can be separate from the data
 144         section or contained within it.
 145
 146   noalign
 147         Data allocations will not be aligned at stripe unit
 148         boundaries. This is only relevant to filesystems created
 149         with non-zero data alignment parameters (``sunit``, ``swidth``) by
 150         **mkfs(8)**.
 151
 152   norecovery
 153         The filesystem will be mounted without running log recovery.
 154         If the filesystem was not cleanly unmounted, it is likely to
 155         be inconsistent when mounted in ``norecovery`` mode.
 156         Some files or directories may not be accessible because of this.
 157         Filesystems mounted ``norecovery`` must be mounted read-only or
 158         the mount will fail.
 159
 160   nouuid
 161         Don't check for double mounted file systems using the file
 162         system ``uuid``.  This is useful to mount LVM snapshot volumes,
 163         and often used in combination with ``norecovery`` for mounting
 164         read-only snapshots.
 165
 166   noquota
 167         Forcibly turns off all quota accounting and enforcement
 168         within the filesystem.
 169
 170   uquota/usrquota/uqnoenforce/quota
 171         User disk quota accounting enabled, and limits (optionally)
 172         enforced.  Refer to **xfs_quota(8)** for further details.
 173
 174   gquota/grpquota/gqnoenforce
 175         Group disk quota accounting enabled and limits (optionally)
 176         enforced.  Refer to **xfs_quota(8)** for further details.
 177
 178   pquota/prjquota/pqnoenforce
 179         Project disk quota accounting enabled and limits (optionally)
 180         enforced.  Refer to **xfs_quota(8)** for further details.
 181
 182   sunit=value and swidth=value
 183         Used to specify the stripe unit and width for a RAID device
 184         or a stripe volume.  "value" must be specified in 512-byte
 185         block units. These options are only relevant to filesystems
 186         that were created with non-zero data alignment parameters.
 187
 188         The ``sunit`` and ``swidth`` parameters specified must be compatible
 189         with the existing filesystem alignment characteristics.  In
 190         general, that means the only valid changes to ``sunit`` are
 191         increasing it by a power-of-2 multiple. Valid ``swidth`` values
 192         are any integer multiple of a valid ``sunit`` value.
 193
 194         Typically the only time these mount options are necessary if
 195         after an underlying RAID device has had its geometry
 196         modified, such as adding a new disk to a RAID5 lun and
 197         reshaping it.
 198
 199   swalloc
 200         Data allocations will be rounded up to stripe width boundaries
 201         when the current end of file is being extended and the file
 202         size is larger than the stripe width size.
 203
 204   wsync
 205         When specified, all filesystem namespace operations are
 206         executed synchronously. This ensures that when the namespace
 207         operation (create, unlink, etc) completes, the change to the
 208         namespace is on stable storage. This is useful in HA setups
 209         where failover must not result in clients seeing
 210         inconsistent namespace presentation during or after a
 211         failover event.
 212
 213 Deprecation of V4 Format
 214 ========================
 215
 216 The V4 filesystem format lacks certain features that are supported by
 217 the V5 format, such as metadata checksumming, strengthened metadata
 218 verification, and the ability to store timestamps past the year 2038.
 219 Because of this, the V4 format is deprecated.  All users should upgrade
 220 by backing up their files, reformatting, and restoring from the backup.
 221
 222 Administrators and users can detect a V4 filesystem by running xfs_info
 223 against a filesystem mountpoint and checking for a string containing
 224 "crc=".  If no such string is found, please upgrade xfsprogs to the
 225 latest version and try again.
 226
 227 The deprecation will take place in two parts.  Support for mounting V4
 228 filesystems can now be disabled at kernel build time via Kconfig option.
 229 The option will default to yes until September 2025, at which time it
 230 will be changed to default to no.  In September 2030, support will be
 231 removed from the codebase entirely.
 232
 233 Note: Distributors may choose to withdraw V4 format support earlier than
 234 the dates listed above.
 235
 236 Deprecated Mount Options
 237 ========================
 238
 239 ============================    ================
 240   Name                          Removal Schedule
 241 ============================    ================
 242 Mounting with V4 filesystem     September 2030
 243 Mounting ascii-ci filesystem    September 2030
 244 ikeep/noikeep                   September 2025
 245 attr2/noattr2                   September 2025
 246 ============================    ================
 247
 248
 249 Removed Mount Options
 250 =====================
 251
 252 ===========================     =======
 253   Name                          Removed
 254 ===========================     =======
 255   delaylog/nodelaylog           v4.0
 256   ihashsize                     v4.0
 257   irixsgid                      v4.0
 258   osyncisdsync/osyncisosync     v4.0
 259   barrier                       v4.19
 260   nobarrier                     v4.19
 261 ===========================     =======
 262
 263 sysctls
 264 =======
 265
 266 The following sysctls are available for the XFS filesystem:
 267
 268   fs.xfs.stats_clear            (Min: 0  Default: 0  Max: 1)
 269         Setting this to "1" clears accumulated XFS statistics
 270         in /proc/fs/xfs/stat.  It then immediately resets to "0".
 271
 272   fs.xfs.xfssyncd_centisecs     (Min: 100  Default: 3000  Max: 720000)
 273         The interval at which the filesystem flushes metadata
 274         out to disk and runs internal cache cleanup routines.
 275
 276   fs.xfs.filestream_centisecs   (Min: 1  Default: 3000  Max: 360000)
 277         The interval at which the filesystem ages filestreams cache
 278         references and returns timed-out AGs back to the free stream
 279         pool.
 280
 281   fs.xfs.speculative_prealloc_lifetime
 282         (Units: seconds   Min: 1  Default: 300  Max: 86400)
 283         The interval at which the background scanning for inodes
 284         with unused speculative preallocation runs. The scan
 285         removes unused preallocation from clean inodes and releases
 286         the unused space back to the free pool.
 287
 288   fs.xfs.speculative_cow_prealloc_lifetime
 289         This is an alias for speculative_prealloc_lifetime.
 290
 291   fs.xfs.error_level            (Min: 0  Default: 3  Max: 11)
 292         A volume knob for error reporting when internal errors occur.
 293         This will generate detailed messages & backtraces for filesystem
 294         shutdowns, for example.  Current threshold values are:
 295
 296                 XFS_ERRLEVEL_OFF:       0
 297                 XFS_ERRLEVEL_LOW:       1
 298                 XFS_ERRLEVEL_HIGH:      5
 299
 300   fs.xfs.panic_mask             (Min: 0  Default: 0  Max: 511)
 301         Causes certain error conditions to call BUG(). Value is a bitmask;
 302         OR together the tags which represent errors which should cause panics:
 303
 304                 XFS_NO_PTAG                     0
 305                 XFS_PTAG_IFLUSH                 0x00000001
 306                 XFS_PTAG_LOGRES                 0x00000002
 307                 XFS_PTAG_AILDELETE              0x00000004
 308                 XFS_PTAG_ERROR_REPORT           0x00000008
 309                 XFS_PTAG_SHUTDOWN_CORRUPT       0x00000010
 310                 XFS_PTAG_SHUTDOWN_IOERROR       0x00000020
 311                 XFS_PTAG_SHUTDOWN_LOGERROR      0x00000040
 312                 XFS_PTAG_FSBLOCK_ZERO           0x00000080
 313                 XFS_PTAG_VERIFIER_ERROR         0x00000100
 314
 315         This option is intended for debugging only.
 316
 317   fs.xfs.irix_symlink_mode      (Min: 0  Default: 0  Max: 1)
 318         Controls whether symlinks are created with mode 0777 (default)
 319         or whether their mode is affected by the umask (irix mode).
 320
 321   fs.xfs.irix_sgid_inherit      (Min: 0  Default: 0  Max: 1)
 322         Controls files created in SGID directories.
 323         If the group ID of the new file does not match the effective group
 324         ID or one of the supplementary group IDs of the parent dir, the
 325         ISGID bit is cleared if the irix_sgid_inherit compatibility sysctl
 326         is set.
 327
 328   fs.xfs.inherit_sync           (Min: 0  Default: 1  Max: 1)
 329         Setting this to "1" will cause the "sync" flag set
 330         by the **xfs_io(8)** chattr command on a directory to be
 331         inherited by files in that directory.
 332
 333   fs.xfs.inherit_nodump         (Min: 0  Default: 1  Max: 1)
 334         Setting this to "1" will cause the "nodump" flag set
 335         by the **xfs_io(8)** chattr command on a directory to be
 336         inherited by files in that directory.
 337
 338   fs.xfs.inherit_noatime        (Min: 0  Default: 1  Max: 1)
 339         Setting this to "1" will cause the "noatime" flag set
 340         by the **xfs_io(8)** chattr command on a directory to be
 341         inherited by files in that directory.
 342
 343   fs.xfs.inherit_nosymlinks     (Min: 0  Default: 1  Max: 1)
 344         Setting this to "1" will cause the "nosymlinks" flag set
 345         by the **xfs_io(8)** chattr command on a directory to be
 346         inherited by files in that directory.
 347
 348   fs.xfs.inherit_nodefrag       (Min: 0  Default: 1  Max: 1)
 349         Setting this to "1" will cause the "nodefrag" flag set
 350         by the **xfs_io(8)** chattr command on a directory to be
 351         inherited by files in that directory.
 352
 353   fs.xfs.rotorstep              (Min: 1  Default: 1  Max: 256)
 354         In "inode32" allocation mode, this option determines how many
 355         files the allocator attempts to allocate in the same allocation
 356         group before moving to the next allocation group.  The intent
 357         is to control the rate at which the allocator moves between
 358         allocation groups when allocating extents for new files.
 359
 360 Deprecated Sysctls
 361 ==================
 362
 363 ===========================================     ================
 364   Name                                          Removal Schedule
 365 ===========================================     ================
 366 fs.xfs.irix_sgid_inherit                        September 2025
 367 fs.xfs.irix_symlink_mode                        September 2025
 368 fs.xfs.speculative_cow_prealloc_lifetime        September 2025
 369 ===========================================     ================
 370
 371
 372 Removed Sysctls
 373 ===============
 374
 375 =============================   =======
 376   Name                          Removed
 377 =============================   =======
 378   fs.xfs.xfsbufd_centisec       v4.0
 379   fs.xfs.age_buffer_centisecs   v4.0
 380 =============================   =======
 381
 382 Error handling
 383 ==============
 384
 385 XFS can act differently according to the type of error found during its
 386 operation. The implementation introduces the following concepts to the error
 387 handler:
 388
 389  -failure speed:
 390         Defines how fast XFS should propagate an error upwards when a specific
 391         error is found during the filesystem operation. It can propagate
 392         immediately, after a defined number of retries, after a set time period,
 393         or simply retry forever.
 394
 395  -error classes:
 396         Specifies the subsystem the error configuration will apply to, such as
 397         metadata IO or memory allocation. Different subsystems will have
 398         different error handlers for which behaviour can be configured.
 399
 400  -error handlers:
 401         Defines the behavior for a specific error.
 402
 403 The filesystem behavior during an error can be set via ``sysfs`` files. Each
 404 error handler works independently - the first condition met by an error handler
 405 for a specific class will cause the error to be propagated rather than reset and
 406 retried.
 407
 408 The action taken by the filesystem when the error is propagated is context
 409 dependent - it may cause a shut down in the case of an unrecoverable error,
 410 it may be reported back to userspace, or it may even be ignored because
 411 there's nothing useful we can with the error or anyone we can report it to (e.g.
 412 during unmount).
 413
 414 The configuration files are organized into the following hierarchy for each
 415 mounted filesystem:
 416
 417   /sys/fs/xfs/<dev>/error/<class>/<error>/
 418
 419 Where:
 420   <dev>
 421         The short device name of the mounted filesystem. This is the same device
 422         name that shows up in XFS kernel error messages as "XFS(<dev>): ..."
 423
 424   <class>
 425         The subsystem the error configuration belongs to. As of 4.9, the defined
 426         classes are:
 427
 428                 - "metadata": applies metadata buffer write IO
 429
 430   <error>
 431         The individual error handler configurations.
 432
 433
 434 Each filesystem has "global" error configuration options defined in their top
 435 level directory:
 436
 437   /sys/fs/xfs/<dev>/error/
 438
 439   fail_at_unmount               (Min:  0  Default:  1  Max: 1)
 440         Defines the filesystem error behavior at unmount time.
 441
 442         If set to a value of 1, XFS will override all other error configurations
 443         during unmount and replace them with "immediate fail" characteristics.
 444         i.e. no retries, no retry timeout. This will always allow unmount to
 445         succeed when there are persistent errors present.
 446
 447         If set to 0, the configured retry behaviour will continue until all
 448         retries and/or timeouts have been exhausted. This will delay unmount
 449         completion when there are persistent errors, and it may prevent the
 450         filesystem from ever unmounting fully in the case of "retry forever"
 451         handler configurations.
 452
 453         Note: there is no guarantee that fail_at_unmount can be set while an
 454         unmount is in progress. It is possible that the ``sysfs`` entries are
 455         removed by the unmounting filesystem before a "retry forever" error
 456         handler configuration causes unmount to hang, and hence the filesystem
 457         must be configured appropriately before unmount begins to prevent
 458         unmount hangs.
 459
 460 Each filesystem has specific error class handlers that define the error
 461 propagation behaviour for specific errors. There is also a "default" error
 462 handler defined, which defines the behaviour for all errors that don't have
 463 specific handlers defined. Where multiple retry constraints are configured for
 464 a single error, the first retry configuration that expires will cause the error
 465 to be propagated. The handler configurations are found in the directory:
 466
 467   /sys/fs/xfs/<dev>/error/<class>/<error>/
 468
 469   max_retries                   (Min: -1  Default: Varies  Max: INTMAX)
 470         Defines the allowed number of retries of a specific error before
 471         the filesystem will propagate the error. The retry count for a given
 472         error context (e.g. a specific metadata buffer) is reset every time
 473         there is a successful completion of the operation.
 474
 475         Setting the value to "-1" will cause XFS to retry forever for this
 476         specific error.
 477
 478         Setting the value to "0" will cause XFS to fail immediately when the
 479         specific error is reported.
 480
 481         Setting the value to "N" (where 0 < N < Max) will make XFS retry the
 482         operation "N" times before propagating the error.
 483
 484   retry_timeout_seconds         (Min:  -1  Default:  Varies  Max: 1 day)
 485         Define the amount of time (in seconds) that the filesystem is
 486         allowed to retry its operations when the specific error is
 487         found.
 488
 489         Setting the value to "-1" will allow XFS to retry forever for this
 490         specific error.
 491
 492         Setting the value to "0" will cause XFS to fail immediately when the
 493         specific error is reported.
 494
 495         Setting the value to "N" (where 0 < N < Max) will allow XFS to retry the
 496         operation for up to "N" seconds before propagating the error.
 497
 498 **Note:** The default behaviour for a specific error handler is dependent on both
 499 the class and error context. For example, the default values for
 500 "metadata/ENODEV" are "0" rather than "-1" so that this error handler defaults
 501 to "fail immediately" behaviour. This is done because ENODEV is a fatal,
 502 unrecoverable error no matter how many times the metadata IO is retried.
 503
 504 Workqueue Concurrency
 505 =====================
 506
 507 XFS uses kernel workqueues to parallelize metadata update processes.  This
 508 enables it to take advantage of storage hardware that can service many IO
 509 operations simultaneously.  This interface exposes internal implementation
 510 details of XFS, and as such is explicitly not part of any userspace API/ABI
 511 guarantee the kernel may give userspace.  These are undocumented features of
 512 the generic workqueue implementation XFS uses for concurrency, and they are
 513 provided here purely for diagnostic and tuning purposes and may change at any
 514 time in the future.
 515
 516 The control knobs for a filesystem's workqueues are organized by task at hand
 517 and the short name of the data device.  They all can be found in:
 518
 519   /sys/bus/workqueue/devices/${task}!${device}
 520
 521 ================  ===========
 522   Task            Description
 523 ================  ===========
 524   xfs_iwalk-$pid  Inode scans of the entire filesystem. Currently limited to
 525                   mount time quotacheck.
 526   xfs-gc          Background garbage collection of disk space that have been
 527                   speculatively allocated beyond EOF or for staging copy on
 528                   write operations.
 529 ================  ===========
 530
 531 For example, the knobs for the quotacheck workqueue for /dev/nvme0n1 would be
 532 found in /sys/bus/workqueue/devices/xfs_iwalk-1111!nvme0n1/.
 533
 534 The interesting knobs for XFS workqueues are as follows:
 535
 536 ============     ===========
 537   Knob           Description
 538 ============     ===========
 539   max_active     Maximum number of background threads that can be started to
 540                  run the work.
 541   cpumask        CPUs upon which the threads are allowed to run.
 542   nice           Relative priority of scheduling the threads.  These are the
 543                  same nice levels that can be applied to userspace processes.
 544 ============     ===========