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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,文件系统,Huizhi Zhao,Ext2,数据块组织结构,Ext2,文件系统的文件信息保存在数据块中,对同一个,ext2,文件系统，所有数据块大小都是一样,Ext2,文件系统分布在块结构设备中，不必了解数据块的物理存储位置，保存逻辑块的编号,新增一个文件,先确定用户对于新增文件的目录是否具有,w,与,x,的权限，若有的话才能新增,根据,inode,位示图找到没有使用的,inode,号码，并将新文件的权限,/,属性写入,根据块位示图找到没有使用中的块号码，并将实际的数据写入块中，且升级,inode,的块指向数据,将刚刚写入的,inode,与块数据同步升级,inode,位示图、块位示图及超级块的内容,数据不一致,文件在写入文件系统时，因为不知名原因导致系统中断，写入的数据仅有索引节点表及数据块， 同步升级位示图及超级块的步骤没有做完，就会发生不一致情况,Ext2,在系统重新启动的时候，就会检查超级块中记录的状态来判断是否强制进行数据一致性的检查,e2fsck,搜索比较整个文件系统位示图及超级块与实际数据存放的情况，非常费时,日志文件系统,ext3,为了避免文件系统不一致情况发生，在文件系统中规划处一个区块，专门记录写入或修订文件步骤，简化一致性检查,预备：当系统要写入一个文件时，会先在日志记录区块中纪录某个文件准备要写入的信息,实际写入：开始写入文件的权限与数据；开始升级位示图及超级块的数据,结束：完成数据与位示图及超级块的升级后，在日志记录区块当中完成该文件的纪录,日志文件信息,Dumpe2fs,显示超级块及块组信息,Inode,为,8,的索引节点所指向的块内包含,4114k,的日志文件,文件系统与目录树的关系,VFS,挂载,U,盘示例,让,vmware,识别,u,盘：,VM-removable device-(usb,盘,),fdisk l,确认是否被识别,挂载,U,盘步骤,创建挂载点（文件目录）：,mkdir /mnt/usbfiles,挂载：,mount t vfat /dev/sdb1 /mnt/usbfiles,查看,U,盘内容：,ls l,卸载,U,盘：,umount /mnt/usbtest (/dev/sdb1),挂载,U,盘示例,挂载,U,盘示例,开机自动安装的文件系统,Linux,使用了一个,/etc/fstab,文件，列出了在系统初启时需要自动安装的所有分区,/etc/fstab,文件,fstab,文件格式,设备名称,挂载点,文件系统类型挂载选项,文件系统参数,dump,选项，,0,为不备份，,1,为每天备份，,2,为不定期备份,fsck,选项，开机是否检查，,0,不检查，,1,为最初检查,虚拟文件系统,虚拟文件系统（,Virtual File System, VFS,）使,Linux,允许不同的文件系统共存，并支持跨文件系统的文件操作,VFS,是,linux,中内核和存储设备之间的软件抽象层，通过数据结构与方法向实际的文件系统（,ext2,，,vfat,等）提供接口机制,简化了新文件系统加入内核的过程，新文件系统只要实现,VFS,的各个接口即可，不需要修改内核部分,虚拟文件系统,VFS,定义了所有文件系统都支持的概念上的接口与数据接口,实际文件系统提供符合,VFS,标准的接口，在统一的接口和数据结构下隐藏了具体的实现细节,虚拟文件系统,虚拟文件系统,系统启动时，只安装一个文件系统，即根文件系统,根文件系统一旦安装上，在整个系统运行过程中不能被拆卸,其他的文件系统根据需要动态挂载到操作系统中，挂载点必须是一个目录，是进入该文件系统的入口,若文件系统挂载在一个存在的目录上，挂载后目录以前的内容不可用,虚拟文件系统,四个主要的元数据结构（,metadata,，描述数据的数据）,超级块：存储文件系统相关信息，存储在磁盘上，使用时创建在内存中,索引节点：操作文件或目录时所需要的全部信息，存储在磁盘上，被程序访问时在内存中创建,目录项：路径的组成部分，方便查找文件的内存结构,文件对象：已打开的文件在内存中的表示，用于建立进程和磁盘上的文件的对应关系,虚拟文件系统,每个安装的文件系统都有一个,VFS,超级块,传递有关文件系统安装的信息（设备标识符、索引节点指针、数据块大小、文件系统类型、超级块操作集、文件系统特殊信息等）,卸载文件系统释放对应的,VFS,超级块和安装点,每个文件和目录有且只有一个,VFS,索引节点,VFS,索引节点包括设备标识符，索引节点号码，存取权限模式、用户标志符、时间、数据块大小、索引节点操作集、计数器等,目录项,目录项由文件系统在提供文件访问的过程中，在内存中直接建立目录项对象，如,/mnt/cdrom/linux/lib,包含,5,个目录项（,/,、,mnt,、,cdrom,、,linux,、,lib),目录项是包含有指向父节点和子节点指针的双向结构，查找文件效率比索引节点高,每个目录对象都有被使用（对应一个有效索引节点，有一个或多个使用者）、未使用（对应一个有效索引节点，没有被使用）和负状态（没有对应的有效索引节点）,VFS,索引节点缓存,VFS,索引节点在数据结构上被链入不同的哈希队列，具有相同哈希值的,VFS,索引节点在同一队列,哈希值根据文件系统所在块设备的标识符和索引节点号码计算,VFS,索引节点缓存,把当前使用过的索引节点保存在高速缓存中,当,VFS,访问索引节点时，系统首先计算索引节点对应的哈希值,以此为索引值搜索哈希表，通过读取拥有这个哈希值的索引节点链表，找到具有指定设备号和,inode,号的索引节点,VFS,目录缓存,目录缓存由一张哈希表组成，其中每个表项指向具有同样哈希值的目录缓存链表的一个指针,哈希函数使用文件系统的设备号和目录名来计算哈希值,被文件系统使用过的目录将会存入到该目录缓存中，同一目录被再次访问时，可直接从缓冲区得到，不必重复访问存储文件系统的设备,free,查看内存使用情况,1035108=477976+557132,937412=557132+42432+337848,477976-97696=42432+337848=380280,Cached,与,buffers,Buffer cache,：磁盘,block,通过,buffer,映射到内存,page cache,：缓存文件系统，把文件数据存储在物理内存中，最大程度上减少磁盘,IO,Buffers,：不属于,page cache,的,buffer cache,，一般是元数据,Cached,：磁盘文件数据,总结,文件系统挂载,VFS,结构,
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