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好文分享:EXT文件系统机制原理详解

发布时间:2019-09-19 03:28:18 所属栏目:优化 来源:骏马金龙
导读:文章有些长,但是作者总结的非常好,能学到很多技术细节知识。请大家耐心阅读。 将磁盘进行分区,分区是将磁盘按柱面进行物理上的划分。划分好分区后还要进行格式化,然后再挂载才能使用(不考虑其他方法)。格式化分区的过程其实就是创建文件系统。 文件系

在设置软链接的时候,source_file虽然不要求是绝对路径,但建议给绝对路径。是否还记得软链接文件的大小?它是根据软链接所指向路径的字符数计算的,例如某个符号链接的指向方式为"rmt --> ../sbin/rmt",它的文件大小为11字节,也就是说只要建立了软链接后,软链接的指向路径是不会改变的,仍然是"../sbin/rmt"。如果此时移动软链接文件本身,它的指向是不会改变的,仍然是11个字符的"../sbin/rmt",但此时该软链接父目录下可能根本就不存在/sbin/rmt,也就是说此时该软链接是一个被破坏的软链接。

5.inode深入

5.1 inode大小和划分

inode大小为128字节的倍数,最小为128字节。它有默认值大小,它的默认值由/etc/mke2fs.conf文件中指定。不同的文件系统默认值可能不同。

  1. [root@xuexi ~]# cat /etc/mke2fs.conf 
  2. [defaults] 
  3.  base_features = sparse_super,filetype,resize_inode,dir_index,ext_attr 
  4.  enable_periodic_fsck = 1 
  5.  blocksize = 4096 
  6.  inode_size = 256 
  7.  inode_ratio = 16384 
  8. [fs_types] 
  9.  ext3 = { 
  10.  features = has_journal 
  11.  } 
  12.  ext4 = { 
  13.  features = has_journal,extent,huge_file,flex_bg,uninit_bg,dir_nlink,extra_isize 
  14.  inode_size = 256 
  15.  } 

同样观察到这个文件中还记录了blocksize的默认值和inode分配比率inode_ratio。inode_ratio=16384表示每16384个字节即16KB就分配一个inode号,由于默认blocksize=4KB,所以每4个block就分配一个inode号。当然分配的这些inode号只是预分配,并不真的代表会全部使用,毕竟每个文件才会分配一个inode号。但是分配的inode自身会占用block,而且其自身大小256字节还不算小,所以inode号的浪费代表着空间的浪费。

既然知道了inode分配比率,就能计算出每个块组分配多少个inode号,也就能计算出inode table占用多少个block。

如果文件系统中大量存储电影等大文件,inode号就浪费很多,inode占用的空间也浪费很多。但是没办法,文件系统又不知道你这个文件系统是用来存什么样的数据,多大的数据,多少数据。

当然inodesize、inode分配比例、blocksize都可以在创建文件系统的时候人为指定。

5.2 ext文件系统预留的inode号

Ext预留了一些inode做特殊特性使用,如下:某些可能并非总是准确,具体的inode号对应什么文件可以使用"find / -inum NUM"查看。

  • Ext4的特殊inode
  • Inode号 用途
  • 0 不存在0号inode
  • 1 虚拟文件系统,如/proc和/sys
  • 2 根目录
  • 3 ACL索引
  • 4 ACL数据
  • 5 Boot loader
  • 6 未删除的目录
  • 7 预留的块组描述符inode
  • 8 日志inode
  • 11 第一个非预留的inode,通常是lost+found目录

所以在ext4文件系统的dumpe2fs信息中,能观察到fisrt inode号可能为11也可能为12。

并且注意到"/"的inode号为2,这个特性在文件访问时会用上。

需要注意的是,每个文件系统都会分配自己的inode号,不同文件系统之间是可能会出现使用相同inode号文件的。例如:

  1. [root@xuexi ~]# find / -ignore_readdir_race -inum 2 -ls 
  2.  2 4 dr-xr-xr-x 22 root root 4096 Jun 9 09:56 / 
  3.  2 2 dr-xr-xr-x 5 root root 1024 Feb 25 11:53 /boot 
  4.  2 0 c--------- 1 root root Jun 7 02:13 /dev/pts/ptmx 
  5.  2 0 -rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 6 18:13 /proc/sys/fs/binfmt_misc/status 
  6.  2 0 drwxr-xr-x 3 root root 0 Jun 6 18:13 /sys/fs 

从结果中可见,除了根的Inode号为2,还有几个文件的inode号也是 2,它们都属于独立的文件系统,有些是虚拟文件系统,如/proc和/sys。

5.3 ext2/3的inode直接、间接寻址

前文说过,inode中保存了blocks指针,但是一条inode记录中能保存的指针数量是有限的,否则就会超出inode大小(128字节或256字节)。

在ext2和ext3文件系统中,一个inode中最多只能有15个指针,每个指针使用i_block[n]表示。

(编辑:晋中站长网)

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