Linux

Bcachefs 1.38.6、ジャーナルのロックを全面排除。性能に本腰

情報の灯台

2026年6月18日

カーネルの外に追い出されたファイルシステムが、速度で勝負を仕掛けてきた。Bcachefs-Tools 1.38.6は、ジャーナル周りのロック競合を根本から潰すパフォーマンスリリースだ。

ロックを捨てる

Bcachefs 1.38.6が現地時間6月17日にリリースされた。ディスクフォーマットの変更はなし。目玉は新機能ではなく、コードベース全域にわたるパフォーマンスチューニングにある。

開発者のケント・オーバーストリート（Kent Overstreet）氏が公開したChangelogを読むと、手の入れ方が尋常ではない。

最大の変更は、ジャーナルフラッシュの完全ロックフリー化だ。マルチスレッドで O_SYNC や fsync を叩くワークロードで、従来はジャーナルのメインロックがボトルネックになっていた。1.38.6ではフラッシュ処理からロックを排除した。ピンリストもジャーナル全体でロックを共有する方式をやめ、リストごとの個別ロックに切り替えている。ジャーナルの読み込みにはバイナリサーチを導入し、デフォルトのジャーナルサイズも引き上げた。

データベースサーバーやコンテナ環境で fsync が飛び交う状況を想定した改善だ。ファイルシステムのチューニングとしては、かなり攻めている。

btreeも根本から手を入れた

パフォーマンス改善はジャーナルだけではない。

btreeイテレータとトランザクションコミットのコードにプロファイリングを掛け、命令キャッシュ（icache）の使用量を大幅に削減した。btreeシャーディングにも大きく手が入った。従来はCPUベースでinode割り当てをシャーディングしていたが、1.38.6ではプロセスID（PID）ベースに変更。btreeノードがシャード境界をまたがないよう強制し、ロック競合が起きたらスレッドをそのシャードのデータがあるCPUへ移動させる。

高クライアント数のdbenchベンチマークで特に効果が出ているという。マルチスレッドのbtreeライトバッファフラッシュもロックインバージョンによるストールを減らし、ランタイムのイントロスペクション（内部状態の可視化）も強化した。

ロック戦略をここまで練り直すのは、「とりあえず動く」段階を過ぎたファイルシステムにしかできない仕事だ。機能を増やすフェーズは終わり、既存の機能を磨くフェーズに入っている。

255デバイスとUbuntu 26.04対応

新機能もある。1つのファイルシステムで扱えるストレージデバイスの上限を 255台 に引き上げた。大規模なストレージプールを組む用途に向けた拡張で、ZFSの柔軟性に一歩近づく。

もう1つ、Ubuntu 26.04 LTSのパッケージを apt.bcachefs.org で公開した。Arch LinuxやNixOS、Gentoo、Fedoraでは以前からパッケージが出ていたが、UbuntuはDKMSモジュールの導入に手間がかかっていた。LTS向けの公式パッケージが用意されたことで、試用のハードルは下がる。