Compréhension approfondie du système de fichiers standard de Linux (Ext2/Ext3/Ext4)

Ext

Le nom complet est Système de fichiers étendu Linux, extfs, qui est le système de fichiers étendu Linux Ext2 représente le système d'extension de fichiers de deuxième génération, Ext3/Ext4 et ainsi de suite. Ce sont toutes des versions mises à niveau d'Ext2, mais elles ajoutent des fonctions de journalisation et. sont dirigés l'un vers l'autre. Il est compatible avec ce qui suit, donc Ext2 est appelé un système de fichiers indexé et Ext3/Ext4 est appelé un système de fichiers journalisé.

Remarque : Linux prend en charge de nombreux systèmes de fichiers, notamment le système de fichiers réseau (NFS) et le système de fichiers Fat de Windows.

Vérifiez les systèmes de fichiers pris en charge par Linux : ls -l /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs

Afficher les systèmes de fichiers pris en charge par Linux (chargés en mémoire) : cat /proc/filesystems

Conception de base

Zone de données

Ces éléments sont relativement stables et seront corrigés une fois le disque formaté.

1.inode (nœud d'index)
Enregistrez les autorisations, les attributs du fichier et le numéro du bloc où se trouvent les données. Chaque fichier a un et un seul inode. Chaque inode a son propre numéro. L'inode peut être simplement compris comme un index de document.

2. bloc(bloc de données)
Le contenu du fichier stocké est également appelé bloc de données. Chaque bloc a son propre numéro. La capacité de bloc unitaire prise en charge par Ext2 n'est que de 1 Ko, 2 Ko et 4 Ko.

Remarque : Afin de faciliter l'enregistrement des inodes, la taille du bloc a été corrigée une fois le disque formaté. Chaque bloc ne peut stocker que les données d'un seul fichier. Si le fichier est trop volumineux, il occupera plusieurs blocs ; si le fichier est trop petit, l'espace restant du bloc ne pourra pas être utilisé, ce qui entraînera un gaspillage d'espace disque. Par conséquent, une fois le disque partitionné, le fichier Avant de formater votre système, réfléchissez bien à l'utilisation prévue du système de fichiers.

Métadonnées

Ces éléments sont conçus pour maintenir l'état du système de fichiers. Ils représentent principalement les informations de configuration dynamique du système de fichiers et sont des informations descriptives.

1. superbloc

Enregistrez les informations globales du système de fichiers (système de fichiers), y compris le montant total, l'utilisation, le montant restant, la taille de l'inode/du bloc, ainsi que le format et les informations associées du système de fichiers.

Remarques : Toutes les informations de base de l'ensemble du système de fichiers sont enregistrées dans le superbloc. Sa taille est généralement de 1024 octets. S'il meurt, il faudra beaucoup de temps pour le réparer ! ! !

2. groupe de blocage

Imaginez, si la capacité de notre disque atteint des centaines de Go, lorsque nous le formaterons, l'inode et le bloc seront très volumineux Afin de faciliter la gestion, le système de fichiers Ext introduit le concept de groupe de blocs (groupe de blocs). lors du formatage, chaque groupe de blocs conserve un inode/bloc/superbloc indépendant, avec un nombre fixe de blocs, qui est divisé en groupes de sous-systèmes de fichiers de base.

Remarques : le superbloc est trop important pour le système de fichiers, mais il n'y a qu'un seul superbloc dans le système de fichiers, donc en plus du premier groupe de blocs contenant le superbloc, les groupes de blocs suivants peuvent contenir des superblocs de sauvegarde. Le but est d'éviter le seul. point de défaillance du superbloc problème de sauvetage.

3. bitmap de bloc (tableau de comparaison de blocs)

Un bloc ne peut être utilisé que par un seul fichier. Lorsque nous ajoutons un nouveau fichier, nous devons absolument utiliser un nouveau bloc pour enregistrer les données du fichier. Alors comment savoir rapidement quels blocs sont nouveaux ? Quels blocs sont déjà utilisés ? Le bitmap de bloc est conçu de cette manière pour enregistrer tous les numéros de bloc utilisés et inutilisés. De même, lorsque nous supprimons un fichier, nous trouvons d'abord le numéro de bloc correspondant dans le bitmap du bloc, puis mettons à jour l'indicateur sur inutilisé et enfin libérons le bloc.

bitmap d'inode (tableau de comparaison d'inode)

Le même concept de conception que le bitmap de bloc, sauf qu'il enregistre les numéros d'inodes utilisés et inutilisés, qui ne seront pas décrits ici.

descripteur de groupe

Décrivez les numéros de bloc au début et à la fin de chaque section (groupe de blocs) et expliquez les numéros de bloc entre chaque section (inodemap, blockmap, table d'inodes).

Liste de tous les appareils formatés dans le système actuel :blkid

Sélectionnez un appareil formaté et affichez les détails du système de fichiers : dumpe2fs /dev/vda1

Remarque : la signature Magic ci-dessus est 0xEF53, indiquant que notre partition de disque est un système de fichiers ext2 et ext3. Semblable au Magic au début du fichier, vous pouvez déterminer le type de fichier.

Résumé

La famille Ext est le système de fichiers le plus largement pris en charge et le plus complet sous Linux. Après avoir formaté le disque, tous les inodes/blocs/métadates et autres données ont été planifiés pour nous, afin que le système puisse être utilisé directement sans autre modification dynamique. la configuration est également sa meilleure fonctionnalité, mais c'est aussi son défaut le plus important. Plus la capacité du disque est grande, plus le formatage est lent. Centos7.x a choisi xfs comme système de fichiers par défaut.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!