文件系统是用来管理和组织保存在磁盘驱动器上的数据的系统软件,其实现了数据完整性的保证,也就是保证写入磁盘的数据和随后读出的内容的一致性。除了保存以文件方式存储的数据以外,一个文件系统同样存储和管理关于文件和文件系统自身的一些重要信息(例如:日期时间、属主、访问权限、文件大小和存储位置等等)。这些信息通常被称为元数据(metadata)。
由于为了避免磁盘访问瓶颈效应,一般文件系统大都以异步方式工作,因此如果磁盘操作被突然中断可能导致数据被丢失。例如如果出现这种情况:如果当你处理一个在linux的ext2文件系统上的文档,突然机器崩溃会出现什么情况?
有这几种可能:
当你保存文件以后,系统崩溃。这是最好的情况,你不会丢失任何信息。只需要重新启动计算机然后继续工作。 在你保存文件之前系统崩溃。你会丢失你所有的工作内容,但是老版本的文档还会存在。 当正在将保存的文档写入磁盘时系统崩溃。这是最糟的情况:新版文件覆盖了旧版本的文件。这样磁盘上只剩下一个部分新部分旧的文件。如果文件是二进制文件那么就会出现不能打开文件的情况,因为其文件格式和应用所期待的不同。
在最后这种情况下,如果系统崩溃是发生在驱动器正在写入元数据时,那么情况可能更糟。这时候就是文件系统发生了损坏,你可能会丢失整个目录或者整个磁盘分区的数据。
linux标准文件系统(ext2fs)在重新启动时会通过调用文件扫描工具fsck试图恢复损坏的元数据信息。由于ext2文件系统保存有冗余的关键元数据信息的备份,因此一般来说不大可能出现数据完全丢失。系统会计算出被损坏的数据的位置,然后或者是通过恢复冗余的元数据信息,或者是直接删除被损坏或是元数据信息损毁的文件。
ReiserFS文件系统通过-完全平衡树结构-来容纳数据, 包括文件数据,文件名以及日志支持,并能在上面继续保持很快的搜索速度和很高的效率。尤其对于大量文件的巨型文件系统,搜索速度要比ext2快;ext2使用局部的二分查找法,综合性能比不上ReiserFS。
ReiserFS里的目录是完全动态分配的,因此不存在ext2中常见的无法回收巨型目录占用的磁盘空间的情况。ReiserFS里小文件(<4K)可以直接存储进树,小文件读取和写入的速度更快,树内节点是按字节对齐的,小的文件可共享同一个硬盘块,节约大量空间。Ext2使用固定大小的块分配策略,也就是说,不到4K的小文件也要占据4K的空间,导致的空间浪费比较严重。由于它的高效存储和快速小文件I/O特点,它在桌面系统上也表现出色:启动X窗口系统的时间ReiserFS比ext2少1/3。
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