BeamFSのRFC：Reed-Solomon符号を使うLinuxファイルシステム

18件のパッチからなるLinuxのRFC、BeamFSは、すべてのブロックをReed-Solomon（リード・ソロモン）符号語として保存します。これにより、1台のディスク上で反転したビットを修復できます。代わりに容量の7%を使います。

2026年10月19日3 分で読めます

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電子工作ラボの灰色の静電気防止マットに置かれた、ブランド表示のない小型シングルボードコンピューター。USBフラッシュドライブが差し込まれ、隣には頑丈なアルミ製ケースがあります。

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patches in the BeamFS RFC series: 18
of each 4,096-byte block spent on overhead: 7%
lines inserted across 27 files: 18,045

Aurelien Desbrieres氏は2026年10月19日、新しいLinuxファイルシステムBeamFSを、18件のパッチからなるRFC（コメント募集）としてカーネル開発者に送りました。BeamFSは、1台のディスク上で破損したデータを検出するだけでなく、修復するように作られています。Linuxのファイルシステムは通常、この役割をデータの2つ目のコピーに任せています。

BeamFSの機能

RFCのカバーレターは、BeamFSを「単一のデバイス上で、破損したバイトをその場で訂正するブロックデバイス用ファイルシステム」と説明しています。投稿先はlinux-fsdevelです。これは、カーネルのファイルシステム関連の作業がレビューされるメーリングリストです。

修復の仕組みは、Reed-Solomon符号です。これは、データに追加のチェックバイトを付け加える誤り訂正符号です。これにより、読み取る側は反転したバイトを復元できます。

BeamFSは、すべてのデータブロックを、インターリーブされた16個のRS(255,239)符号語として保存します。各符号語は239バイトのデータとチェックバイトを持ち、最大8個の不良シンボルを訂正できます。読み取りのたびに、ブロックが復号されます。BeamFSは結果を保証できない場合、誤ったバイトを返す代わりに、エラー（-EIO）で読み取りを失敗させます。

この保護にはコストがかかります。カバーレターによると、デフォルトの配置では「4096バイトのうち288バイト（7%）がオーバーヘッド」です。

開発の経緯

Phoronixによると、BeamFSは、同じ作者による以前の提案で、今年に入って停滞したFTRFSから生まれました。2026年4月13日に送られたFTRFSのRFCについて、LWNの記事は「放射線の強い環境での信頼できるストレージ」と説明していました。FTRFSは、宇宙などの過酷な環境で使う組み込みLinuxを対象としていました。

Phoronixによると、FTRFSは当初、人工衛星の搭載コンピューターと放射線治療室を対象としていました。BeamFSは、放射線の影響を受けやすい場所にある1台のストレージデバイスという焦点を引き継いでいます。READMEはBeamFSを「EM耐性のあるLinuxファイルシステム」と呼んでいます。電磁的な影響によるビットエラーに耐えるファイルシステムという意味です。ただし、独自のディスク上フォーマットを持つため、FTRFSの改訂版ではなく、新しいファイルシステムです。

このパッチシリーズは大規模で、27個のファイルが変更され、18,045行が追加されています。作者によると、コードは作者の指示のもとで、AnthropicのAIモデルであるClaudeを使って準備されました。すべてのパッチは、そのことをAssisted-byタグで記録しています。これは、カーネルのメンテナーが最近廃止することで合意したラベルです。

テスト結果

カバーレターは、Linux 7.3-rc5上のBeamFS 0.1.26について、次の結果を報告しています。

テスト	結果
xfstestsのautoグループ、x86-64	実行された122件のテストのうち122件が合格
xfstestsのautoグループ、aarch64	実行された123件のテストのうち122件が合格
別の実行、qemux86-64	128件中128件が合格
別の実行、qemuarm64	129件中129件が合格
エミュレートした1ビットエラー	誤ったデータを一度も返さなかった

エラーのテストでは、BeamFSは1件を除くすべてのケースで正しいファイルを返しました。その1件では、読み取りを拒否しました。プロジェクトのREADMEによると、ext4とext3は、破損したデータを警告なしに返しました。btrfsは読み取りを拒否しました。

作者は、足りない点も挙げています。性能は測定されていません。どの符号語でも不良シンボルは最大2個までしか発生しなかったため、8シンボルの上限はテストされていません。BeamFSにはジャーナルもコピーオンライトもなく、「正常に終了しなかったシャットダウンへの対処はfsck.beamfsに任されています」。

READMEはさらに率直です。バージョン0.1.26には、データの消失、セキュリティの低下、カーネルのクラッシュにつながりうる既知の欠陥があります。READMEは、かけがえのないデータをBeamFSに保存しないよう勧めています。

開発者にとっての意味

BeamFSは提案であり、マージされた機能ではありません。このシリーズは、保留中の別のカーネル変更がマージされるまで、メインラインのLinuxではビルドすらできません。BeamFSについてやっておく価値があることは次のとおりです。

まだ実際のデータには使わないでください。 作者自身のREADMEが、データの消失やカーネルのクラッシュについて警告しています。テストは、使い捨てのファイルを使って、仮想マシンの中だけで行ってください。
BeamFSが何を加えるのかを理解してください。 btrfsのようなファイルシステムは、破損したブロックを見つけられます。しかし修復するには、通常はデータの2つ目のコピーが必要です。BeamFSは、1台のデバイス上で、自らのチェックバイトからブロックの修復を試みます。これは、ミラーを持てない小型の組み込みシステムに向いています。
2つの未解決の問いに注目してください。 作者は、「1台の小さなデバイスのための」ファイルシステム内での訂正が、そもそもfs/に属するのかを問いかけています。2つ目の問いは、「ジャーナルはさらなるレビューの前提条件なのか、それとも後から追加してもよいのか」です。その答えによって、BeamFSが前に進めるかどうかが決まります。
AIの支援を受けたパッチのレビューを追ってください。 BeamFSが登場したのは、AIの助けを借りて書かれた別のファイルシステムであるMeshXFSの数日後です。18,045行に及ぶAI支援のシリーズをメンテナーがどう扱うかで、そうしたコードが越えなければならない基準が見えてきます。