UFS (Unix File System) – файловая система, разработанная для UNIX-подобных операционных систем, созданная для операционных систем семейства BSD и используемая в переработанном и дополненном виде на данный момент как основная в операционных системах – потомках, например FreeBSD, OpenBSD, NetBSD. UFS является одной из старейших и наиболее распространенных файловых систем в UNIX-мире. UFS обладает высокой производительностью и надежностью, а также поддерживает такие функции, как журналирование, индексирование и сжатие данных. Поддержка данной файловой системы имеется также в ядре Linux и операционной системе Solaris.
UFS состоит из нескольких различных версий, таких как UFS1 и UFS2. UFS1 используется в более старых версиях UNIX, в то время как UFS2 является более современной версией файловой системы, поддерживающей большие объемы данных, улучшенное журналирование и другие новые функции.
UFS также может поддерживать различные типы файловых систем, такие как UFS+ и ZFS (Zettabyte File System), которые предлагают дополнительные возможности и улучшения в сравнении с базовым UFS.
Ранние версии Unix использовали файловую систему, называвшуюся просто «FS». FS включала в себя только загрузочные блоки, суперблок, множество индексных дескрипторов и блоки данных. Это хорошо работало на дисках небольшого размера, которые производились во времена ранних Unix. Но технологии развивались, диски становились больше, индексных дескрипторов и блоков данных становилось слишком много. Тогда FS был оптимизирован и перерос в FFS (Fast File System), в котором появились группы цилиндров, каждая из которых обладала собственным индексным дескриптором и позволяла избегать получающейся «свалки».
Цель FFS заключается в том, чтобы попытаться локализовать связь блоков данных и метаданных в одной и той же группе цилиндров, а в идеале, всё содержимое каталога (как данных, так и метаданных для всех файлов), в той же группе, таким образом, уменьшив фрагментацию, вызванную рассеянием содержимого каталогов диска.
Некоторые из этих характеристик в суперблоке включали количество дорожек и секторов, скорость вращения диска, скорость головки. В полностью оптимизированной системе головка может быть перемещена между соседними дорожками для чтения разбросанных секторов из чередующихся слоях дорожек.
С увеличением размеров дисков уровень оптимизации стал не столь эффективен (в частности, с дисками, которые используют линейные секторы нумерации и переменное число секторов на дорожке). С увеличением дисков и файлов чтение фрагментированых кусков стало сложнее. Чтобы бороться с этим, BSD первоначально увеличил размер блока файловой системы от одного сектора до 1 КБ в 4.0BSD, и, в FFS до 8 КБ. Число блоков, представимых с фиксированной (битной) шириной блока, увеличили (разрешение для больших дисков). С увеличением размера блока диски с большим количеством маленьких файлов будут занимать много места. Для решения проблемы неэффективного использования свободного пространства в слой FFS файловой системы UFS2 был добавлен уровень фрагментов, представляющих собой способ адресации отдельных частей блока данных — фрагментов.
В связи с постоянно увеличивающимися объёмами дисковых накопителей и переводу адресации дискового пространства на Advanced Format во FreeBSD размер блока файловой системы, принятый по умолчанию, увеличен с 16 КБ до 32 КБ, а размер фрагмента — с 2 КБ до 4 КБ. Эта оптимизация повысила производительность дисковых операций ввода-вывода на дисковых накопителях с ёмкостью порядка 1 ТБ с размером сектора 4 КБ. Максимально возможный размер блока на файловой системе UFS2/FFS составляет 64 КБ.