Vertiefte Kenntnisse des Standarddateisystems von Linux (Ext2/Ext3/Ext4)

Ext

Der vollständige Name ist das erweiterte Linux-Dateisystem Extfs, das das Dateierweiterungssystem der zweiten Generation darstellt, Ext3/Ext4 usw. Sie sind alle aktualisierte Versionen von Ext2, aber sie fügen Protokollierungsfunktionen hinzu sind aufeinander gerichtet. Es ist mit Folgendem kompatibel, daher wird Ext2 als indiziertes Dateisystem und Ext3/Ext4 als Journaled File System bezeichnet.

Hinweis: Linux unterstützt viele Dateisysteme, einschließlich Network File System (NFS) und das Fat-Dateisystem von Windows.

Überprüfen Sie die von Linux unterstützten Dateisysteme: ls -l /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs

Sehen Sie sich die von Linux unterstützten Dateisysteme an (in den Speicher geladen): cat /proc/filesystems

Kerndesign

Datenbereich

Diese Elemente sind relativ stabil und werden nach der Formatierung der Festplatte behoben.

1. Inode (Indexknoten)
Notieren Sie die Berechtigungen, Attribute der Datei und die Nummer des Blocks, in dem sich die Daten befinden. Jeder Inode hat seine eigene Nummer.

2. Block (Datenblock)
Der gespeicherte Dateiinhalt wird auch als Datenblock bezeichnet. Die von Ext2 unterstützte Blockkapazität beträgt nur 1 KB, 2 KB und 4 KB.

Hinweis: Um die Inode-Aufzeichnung zu erleichtern, wurde die Blockgröße nach der Formatierung der Festplatte festgelegt. Jeder Block kann nur die Daten einer Datei speichern. Wenn die Datei zu groß ist, kann der verbleibende Speicherplatz des Blocks nicht verwendet werden, was zu einer Verschwendung von Speicherplatz führt. Daher wird nach der Partitionierung der Festplatte die Datei gespeichert. Bevor Sie Ihr System formatieren, denken Sie sorgfältig über die erwartete Nutzung des Dateisystems nach.

Metadaten

Diese Elemente dienen der Aufrechterhaltung des Dateisystemstatus. Sie stellen hauptsächlich die dynamischen Konfigurationsinformationen des Dateisystems dar und sind beschreibende Informationen.

1. Superblock

Zeichnen Sie die Gesamtinformationen des Dateisystems (Dateisystems) auf, einschließlich der Gesamtmenge, der Nutzung, der verbleibenden Menge, der Größe des Inodes/Blocks sowie des Formats und der zugehörigen Informationen des Dateisystems.

Bemerkungen: Alle grundlegenden Informationen des gesamten Dateisystems werden im Superblock aufgezeichnet. Seine Größe beträgt im Allgemeinen 1024 Byte. Wenn es stirbt, wird es viel Zeit in Anspruch nehmen, es zu reparieren. ! !

2. Blockgruppe

Stellen Sie sich vor, wenn unsere Festplattenkapazität Hunderte von GB beträgt und wir sie formatieren, sind der Inode und der Block sehr groß. Um die Verwaltung zu erleichtern, führt das Ext-Dateisystem das Konzept der Blockgruppe (Blockgruppe) ein. Beim Formatieren verwaltet jede Blockgruppe einen unabhängigen Inode/Block/Superblock mit einer festen Anzahl von Blöcken, die in Gruppen grundlegender Unterdateisysteme unterteilt sind.

Bemerkungen: Superblock ist zu wichtig für das Dateisystem, aber es gibt nur einen Superblock im Dateisystem. Daher können nachfolgende Blockgruppen zusätzlich zur ersten Blockgruppe, die den Superblock enthält, Backup-Superblöcke enthalten. Der Zweck besteht darin, den einzelnen zu vermeiden Fehlerstelle des Superblocks.

3. Blockbitmap (Blockvergleichstabelle)

Ein Block kann nur von einer Datei verwendet werden. Wenn wir eine neue Datei hinzufügen, müssen wir unbedingt einen neuen Block verwenden, um die Dateidaten aufzuzeichnen. Wie erkennt man also schnell, welche Blöcke neu sind? Welche Blöcke werden bereits verwendet? Die Blockbitmap ist so konzipiert, dass sie alle verwendeten und nicht verwendeten Blocknummern aufzeichnet. Wenn wir eine Datei löschen, suchen wir in ähnlicher Weise zuerst die entsprechende Blocknummer aus der Block-Bitmap, aktualisieren dann das Flag auf „Unbenutzt“ und geben schließlich den Block frei.

Inode-Bitmap (Inode-Vergleichstabelle)

Das gleiche Designkonzept wie bei der Block-Bitmap, außer dass verwendete und nicht verwendete Inode-Nummern aufgezeichnet werden, was hier nicht beschrieben wird.

Gruppenbeschreibung

Beschreiben Sie die Blocknummern am Anfang und am Ende jedes Abschnitts (Blockgruppe) und erläutern Sie die Blocknummern zwischen den einzelnen Abschnitten (Inodemap, Blockmap, Inode-Tabelle).

Alle formatierten Geräte im aktuellen System auflisten:blkid

Wählen Sie ein formatiertes Gerät aus und sehen Sie sich die Dateisystemdetails an: dumpe2fs /dev/vda1

Hinweis: Die obige Magic-Signatur ist 0xEF53, was darauf hinweist, dass unsere Festplattenpartition ein ext2- und ext3-Dateisystem ist. Ähnlich wie beim Magic am Anfang der Datei können Sie den Dateityp bestimmen.

Zusammenfassung

Die Ext-Familie ist das am weitesten unterstützte und vollständigste Dateisystem in Linux. Nachdem wir die Festplatte formatiert haben, wurden alle Inode-/Block-/Metadaten- und anderen Daten für uns geplant, sodass das System ohne weitere Änderungen direkt verwendet werden kann Die Konfiguration ist auch das beste Merkmal, aber auch das größte Manko. Je größer die Festplattenkapazität, desto langsamer ist die Formatierung von xfs als Standarddateisystem.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonVertiefte Kenntnisse des Standarddateisystems von Linux (Ext2/Ext3/Ext4). Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!