BeamFS-RFC: ein Reed-Solomon-Dateisystem für Linux

Aurelien Desbrieres hat BeamFS, ein neues Linux-Dateisystem, am 19. Oktober 2026 als Request for Comments (RFC) mit 18 Patches an die Kernel-Entwickler geschickt. Es soll beschädigte Daten auf einer einzelnen Festplatte reparieren, nicht nur erkennen. Diese Aufgabe überlassen Linux-Dateisysteme meist einer zweiten Kopie der Daten.

Was BeamFS macht

Das Anschreiben zum RFC beschreibt BeamFS als „ein Blockgeräte-Dateisystem, das beschädigte Bytes an Ort und Stelle korrigiert, auf einem einzigen Gerät“. Es wurde auf linux-fsdevel veröffentlicht, der Mailingliste, auf der Kernel-Arbeit an Dateisystemen begutachtet wird.

Die Reparatur beruht auf Reed-Solomon-Codes. Das sind fehlerkorrigierende Codes, die Daten zusätzliche Prüfbytes hinzufügen, sodass ein Leser gekippte Bytes wiederherstellen kann.

BeamFS speichert jeden Datenblock als sechzehn verschachtelte RS(255,239)-Codewörter. Jedes Codewort enthält 239 Byte Daten plus Prüfbytes und kann bis zu acht fehlerhafte Symbole korrigieren. Jeder Lesevorgang decodiert den Block. Kann BeamFS nicht für das Ergebnis bürgen, schlägt der Lesevorgang mit einem Fehler (-EIO) fehl, statt falsche Bytes zurückzugeben.

Der Schutz ist nicht umsonst. Im Standardlayout „sind 288 von jeweils 4096 Byte (7 %) Overhead“, heißt es im Anschreiben.

Woher es kommt

BeamFS ist aus FTRFS hervorgegangen, einem früheren Vorschlag desselben Autors, der früher in diesem Jahr ins Stocken geriet, berichtet Phoronix. LWNs Artikel über den FTRFS-RFC, verschickt am 13. April 2026, beschrieb ihn als „zuverlässigen Speicher in strahlungsintensiven Umgebungen“. Er zielte auf Embedded Linux im Weltraum und in anderen rauen Umgebungen.

Phoronix zufolge richtete sich FTRFS zuerst an Bordcomputer von Satelliten und an Strahlentherapieräume. BeamFS behält diesen Fokus auf ein einzelnes Speichergerät an strahlungsgefährdeten Orten bei. Seine README nennt es ein „EM-resilientes Linux-Dateisystem“, also eines, das Bitfehler durch elektromagnetische Effekte übersteht. Es hat allerdings ein eigenes On-Disk-Format und ist damit ein neues Dateisystem statt einer Überarbeitung von FTRFS.

Die Serie ist groß: 27 geänderte Dateien und 18.045 hinzugefügte Zeilen. Der Autor gibt an, dass der Code unter seiner Anleitung mit Claude, dem KI-Modell von Anthropic, erstellt wurde. Jeder Patch hält das in einem Assisted-by-Tag fest, der Kennzeichnung, auf deren Abschaffung sich die Kernel-Maintainer kürzlich geeinigt haben.

Was die Tests zeigen

Das Anschreiben nennt diese Ergebnisse für BeamFS 0.1.26 auf Linux 7.3-rc5:

Test	Ergebnis
xfstests-Gruppe auto, x86-64	122 der 122 ausgeführten Tests bestanden
xfstests-Gruppe auto, aarch64	122 der 123 ausgeführten Tests bestanden
Separater Lauf, qemux86-64	128 von 128 bestanden
Separater Lauf, qemuarm64	129 von 129 bestanden
Emulierte Einzelbitfehler	Nie falsche Daten zurückgegeben

In den Fehlertests lieferte BeamFS in jedem Fall bis auf einen die richtige Datei, und in diesem einen verweigerte es das Lesen. Ext4 und ext3 lieferten unbemerkt beschädigte Daten, so die README des Projekts. Btrfs verweigerte das Lesen.

Der Autor nennt auch die Lücken. Die Leistung wurde nicht gemessen. Höchstens zwei fehlerhafte Symbole erreichten ein Codewort, die Grenze von acht Symbolen wurde also nie getestet. BeamFS hat kein Journal und kein Copy-on-Write, und „ein unsauberes Herunterfahren bleibt fsck.beamfs überlassen“.

Die README wird deutlicher: Version 0.1.26 hat bekannte Fehler, die zu Datenverlust führen, die Sicherheit schwächen oder den Kernel abstürzen lassen können. Sie rät davon ab, unersetzliche Daten darauf zu speichern.

Was das für Entwickler bedeutet

BeamFS ist ein Vorschlag, keine gemergte Funktion. Die Serie lässt sich auf Mainline-Linux nicht einmal bauen, bis eine separate, noch ausstehende Kernel-Änderung gemergt ist. Das lohnt sich damit zu tun:

• Nutzen Sie es noch nicht für echte Daten. Die eigene README des Autors warnt vor Datenverlust und Kernel-Abstürzen. Testen Sie es nur in einer virtuellen Maschine mit Wegwerfdateien.
• Wissen Sie, was es hinzufügt. Dateisysteme wie btrfs können einen beschädigten Block erkennen, aber die Reparatur braucht meist eine zweite Kopie der Daten. BeamFS versucht, den Block aus seinen eigenen Prüfbytes zu reparieren, auf einem Gerät. Das passt zu kleinen Embedded-Systemen, die keinen Spiegel mitführen können.
• Behalten Sie die zwei offenen Fragen im Blick. Der Autor fragt, ob Korrektur innerhalb eines Dateisystems „für ein kleines Gerät“ überhaupt in fs/ gehört. Die zweite Frage lautet: „Ist ein Journal eine Voraussetzung für weitere Reviews, oder kann es nachkommen?“ Die Antworten entscheiden darüber, ob BeamFS irgendwohin führt.
• Verfolgen Sie die Begutachtung des KI-gestützten Codes. BeamFS kommt wenige Tage nach MeshXFS, einem weiteren Dateisystem, das mit KI-Hilfe geschrieben wurde. Wie die Maintainer mit einer KI-gestützten Serie von 18.045 Zeilen umgehen, wird zeigen, welche Hürde solcher Code nehmen muss.