RFC BeamFS : un système de fichiers Reed-Solomon pour Linux

Aurelien Desbrieres a envoyé BeamFS, un nouveau système de fichiers Linux, aux développeurs du noyau sous la forme d'une demande de commentaires (RFC) de 18 patchs, le 19 octobre 2026. Il est conçu pour réparer les données endommagées sur un seul disque, et pas seulement pour les détecter. C'est une tâche que les systèmes de fichiers Linux laissent généralement à une seconde copie des données.

Ce que fait BeamFS

La lettre de présentation de la RFC décrit BeamFS comme « un système de fichiers sur périphérique bloc qui corrige les octets corrompus sur place, sur un seul périphérique ». Il a été publié sur linux-fsdevel, la liste de diffusion où sont examinés les travaux sur les systèmes de fichiers du noyau.

La réparation repose sur les codes Reed-Solomon. Ce sont des codes correcteurs d'erreurs qui ajoutent des octets de contrôle aux données, pour qu'un lecteur puisse reconstruire les octets inversés.

BeamFS stocke chaque bloc de données sous forme de seize mots de code RS(255,239) entrelacés. Chaque mot de code contient 239 octets de données plus des octets de contrôle, et peut corriger jusqu'à huit symboles erronés. Chaque lecture décode le bloc. Si BeamFS ne peut pas garantir le résultat, la lecture échoue avec une erreur (-EIO) au lieu de renvoyer de mauvais octets.

La protection a un coût. Dans la disposition par défaut, « 288 octets sur 4096 (7 %) sont du surcoût », indique la lettre de présentation.

D'où il vient

BeamFS est issu de FTRFS, une proposition antérieure du même auteur qui a calé plus tôt cette année, rapporte Phoronix. L'article de LWN sur la RFC de FTRFS, envoyée le 13 avril 2026, la décrivait comme un « stockage fiable dans des environnements à fort rayonnement ». Elle visait le Linux embarqué dans l'espace et d'autres milieux hostiles.

Phoronix indique que FTRFS visait d'abord les ordinateurs de bord des satellites et les salles de radiothérapie. BeamFS garde cette orientation vers un seul périphérique de stockage, dans des lieux exposés aux rayonnements. Son README le décrit comme un « système de fichiers Linux résilient aux perturbations électromagnétiques », c'est-à-dire capable de survivre aux erreurs de bits causées par des effets électromagnétiques. Il a toutefois son propre format sur disque, c'est donc un nouveau système de fichiers plutôt qu'une révision de FTRFS.

La série est volumineuse : 27 fichiers modifiés et 18 045 lignes ajoutées. L'auteur indique que le code a été préparé avec Claude, le modèle d'IA d'Anthropic, sous sa direction. Chaque patch le signale par une balise Assisted-by, l'étiquette que les mainteneurs du noyau ont récemment convenu d'abandonner.

Ce que montrent les tests

La lettre de présentation rapporte ces résultats pour BeamFS 0.1.26 sous Linux 7.3-rc5 :

Test	Résultat
Groupe auto de xfstests, x86-64	122 des 122 tests exécutés ont réussi
Groupe auto de xfstests, aarch64	122 des 123 tests exécutés ont réussi
Exécution séparée, qemux86-64	128 sur 128 réussis
Exécution séparée, qemuarm64	129 sur 129 réussis
Erreurs d'un seul bit émulées	N'a jamais renvoyé de données erronées

Dans les tests d'erreurs, BeamFS a renvoyé le bon fichier dans tous les cas sauf un, où il a refusé la lecture. Ext4 et ext3 ont renvoyé des données corrompues sans le signaler, selon le README du projet. Btrfs a refusé la lecture.

L'auteur liste aussi les lacunes. Aucune performance n'a été mesurée. Au plus deux symboles erronés ont atteint un même mot de code, donc la limite de huit symboles n'a jamais été testée. BeamFS n'a ni journal ni copie sur écriture, et « un arrêt non propre est laissé à fsck.beamfs ».

Le README est plus direct : la version 0.1.26 a des défauts connus qui peuvent entraîner des pertes de données, affaiblir la sécurité ou faire planter le noyau. Il déconseille d'y stocker des données irremplaçables.

Ce que cela signifie pour les développeurs

BeamFS est une proposition, pas une fonctionnalité intégrée. La série ne compile même pas sur la branche principale de Linux tant qu'une modification distincte du noyau, encore en attente, n'a pas été fusionnée. Voici ce qu'il vaut la peine d'en faire :

• Ne l'utilisez pas encore pour de vraies données. Le README de l'auteur lui-même met en garde contre les pertes de données et les plantages du noyau. Testez-le uniquement dans une machine virtuelle, avec des fichiers jetables.
• Sachez ce qu'il apporte. Des systèmes de fichiers comme btrfs peuvent repérer un bloc endommagé, mais le réparer exige généralement une seconde copie des données. BeamFS tente de réparer le bloc à partir de ses propres octets de contrôle, sur un seul périphérique. Cela convient aux petits systèmes embarqués qui ne peuvent pas accueillir de miroir.
• Surveillez les deux questions ouvertes. L'auteur demande si la correction à l'intérieur d'un système de fichiers « pour un petit périphérique » a vraiment sa place dans fs/. La seconde question est : « Un journal est-il une condition préalable à la poursuite de l'examen, ou peut-il venir ensuite ? » Les réponses décideront si BeamFS ira plus loin.
• Suivez l'examen de ce code assisté par IA. BeamFS arrive quelques jours après MeshXFS, un autre système de fichiers écrit avec l'aide de l'IA. La façon dont les mainteneurs traiteront une série de 18 045 lignes assistée par IA montrera quelle barre ce type de code doit franchir.