一、文件类型
普通文件 : 通常是流式文件
目录文件 : 用于表示和管理系统中的全部文件
连接文件 : 用于不同目录下文件的共享
设备文件 : 包括块设备文件和字符设备文件,块设备文件表示磁盘文件、光盘等,字符设备文件按照字符操作终端、键盘等设备。
管道(FIFO)文件 : 提供进程建通信的一种方式
套接字(socket) 文件: 该文件类型与网络通信有关
二、文件结构: 包括索引节点和数据
索引节点 : 又称 I 节点,在文件系统结构中,包含有关相应文件的信息的一个记录,这些信息包括文件权限、文件名、文件大小、存放位置、建立日期等。文件系统中所有文件的索引节点保存在索引节点表中。
数据 : 文件的实际内容。可以是空的,也可以非常大,并且拥有自己的结构。
三、ext2文件系统
ext2文件系统的数据块大小一般为 1024B、2048B 或 4096B
ext2文件系统采用的索引节点(inode):
索引节点采用了多重索引结构,主要体现在直接指针和3个间接指针。直接指针包含12个直接指针块,它们直接指向包含文件数据的数据块,紧接在后面的3个间接指针是为了适应文件的大小变化而设计的。
e.g: 假设数据块大小为1024B ,利用12个直接指针,可以保存最大为12KB的文件,当文件超过12KB时,则要利用单级间接指针,该指针指向的数据块保存有一组数据块指针,这些指针依次指向包含有实际数据的数据块,
假如每个指针占用4B,则每个单级指针数据块可保存 1024/4=256 个数据指针,因此利用直接指针和单级间接指针可保存 1024*12+1024*256=268 KB的文件。当文件超过268KB时,再利用二级间接指针,直到使用三级间接指针。
利用直接指针、单级间接指针、二级间接指针、三级间接指针可保存的最大文件大小为:
1024*12+1024*256+1024*256*256+1024*256*256*256=16843020 KB,约 16GB
若数据块大小为2048B,指针占4B,则最大文件大小为: 2048*12+2048*512+2048*512*512+2048*512*512*512=268,960,792 KB 约 268GB
若数据块大小为4096B,指针占4B,则最大文件大小为: 4096*12+4096*1024+4096*1024*1024+4096*1024*1024*1024=4,299,165,744 KB ,约 4TB
注: 命令 tune2fs -l /dev/sda5 可查看文件系统
ext2文件系统最大文件名长度: 255个字符
ext2文件系统的缺点:
ext2在写入文件内容的同时并没有同时写入文件meta-data, 其工作顺序是先写入文件的内容,然后等空闲时候才写入文件的meta-data。若发生意外,则文件系统就会处于不一致状态。
在重新启动系统的时候,linux会启动 fsk ( file system check) 的程序,扫描整个文件系统并试图修复,但不提供保证。
四、ext3文件系统:
ext3基于ext2的代码,所以磁盘格式与ext2相同,使用相同的元数据。
ext2文件系统无损转化为ext3文件系统: tune2fs -j /dev/sda6
日志块设备( Journaling block device layer,JBD)完成ext3文件系统日志功能。JBD不是ext3文件系统所特有的,它的设计目标是为了向一个块设备添加日志功能。
当一个文件修改执行时,ext3文件系统代码将通知JBD,称为一个事务(transaction)。发生意外时,日志功能具有的重放功能,能重新执行中断的事务。
日志中的3种数据模式:
1)、data=writeback :不处理任何形式的日志数据,给用户整体上的最高性能
2)、data=odered :只记录元数据日志,但将元数据和数据组成一个单元称为事务(transaction) 。此模式保持所句句的可靠性与文件系统的一致性,性能远低于data=writeback模式,但比data=journal模式快
3)、data=journal :提供完整的数据及元数据日志,所有新数据首先被写入日志,然后才被定位。意外发生过后,日志可以被重放,将数据与元数据带回一致状态。这种模式整体性能最慢,但数据需要从磁盘读取和写入磁盘时却是3种模式中最快的。
ext3文件系统最大文件名长度: 255个字符
ext3文件系统的优点:可用性、数据完整性、速度、兼容性
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