【文章內容簡介】 一個已經安裝的 Linux操作系統(tǒng)究竟支持幾種文件系統(tǒng)類型，需要由文件系統(tǒng)類型注冊表來描述。注冊表的每一個 filesystem_type節(jié)點描述一個已注冊的文件系統(tǒng)類型。 Linux操作系統(tǒng)也常常使用虛擬文件系統(tǒng) VFS，通過 VFS可以直接存取其它已被內核支持的各種文件系統(tǒng)，用起來就像是在普通的 Linux的 ext系列文件系統(tǒng)一樣。 ext2文件系統(tǒng) ? 支持 UNIX所有標準的文件系統(tǒng)特征，包括正文、目錄、設備文件和連接文件等，這使得它很容易被 UNIX程序員接受。事實上， ext2的絕大多數的數據結構和系統(tǒng)調用與經典的UNIX一致 ? 能夠管理海量存儲介質。支持多達 4TB的數據，即一個分區(qū)的容量最大可達 4TB ? 支持長文件名，最多可達 255個字符，并且可擴展到 1012個字符 ? 允許通過文件屬性改變內核的行為；目錄下的文件繼承目錄的屬性 ? 支持文件系統(tǒng)數據 “ 即時同步 ” 特性，即內存中的數據一旦改變，立即更新硬盤上的數據使之一致 ? 實現了 “ 快速連接 ” （ fast symbolic links）的方式，使得連接文件只需要存放 inode的空間 ? 允許用戶定制文件系統(tǒng)的數據單元（ block）的大小，可以是 102 2048 或 4096 個字節(jié)，使之適應不同環(huán)境的要求 ? 使用專用文件記錄文件系統(tǒng)的狀態(tài)和錯誤信息，供下一次系統(tǒng)啟動時決定是否需要檢查文件系統(tǒng) ext2體系結構 ??引導塊 塊組N1 塊組N超級塊 組描述符 塊位圖索引節(jié)點位圖索引節(jié)點表數據塊塊組0每個塊組中的超級塊和組描述符都是相同的，前者記錄整個文件系統(tǒng)的管理信息，后者記錄每個塊組的描述符。在系統(tǒng)啟動的過程中，只有第一個塊組中的超級塊和組描述符被讀取到內存空間中，其他塊組中的數據作為冗余備份。此外，所有塊組中的超級塊和組描述符必須保持一致，當系統(tǒng)意外關機遭到部分破壞后，系統(tǒng)啟動之后要進行文件系統(tǒng)一致性檢查，首先要檢查的就是這些數據，冗余數據雖然占用了一部分存儲空間，但是提高了文件系統(tǒng)的可靠性。 Ext2系統(tǒng)采用位圖來描述空閑物理塊和 i節(jié)點，分別稱為塊位圖和 i節(jié)點位圖，記錄本塊組數據區(qū)中物理塊和 i節(jié)點區(qū)中 i節(jié)點的使用情況。 Ext2_inode 1 2 個直接塊一次間接塊二次間接塊三次間接塊數據塊ext2_inode數據塊數據塊數據塊數據塊數據塊磁盤 i節(jié)點文件說明信息包括文件名稱、類型、文件長度、所占用的物理塊數、創(chuàng)建和最近一次訪問時間等基本信息，以及鏈接數、擁有者用戶名、用戶組名以及存取控制表等與文件共享、保護和保密相關的信息。每一個 i節(jié)點的索引表前 12個項記錄文件直接物理塊的位置，后面 3項分別是間接、二級間接和三級間接物理塊索引，這樣的方式既可以保證小文件能夠快速存取，又可以適應大文件存儲擴展的需要。 Ext2文件系統(tǒng)物理塊的大小可以是 1022048或者 4096字節(jié)， 在初始化文件系統(tǒng)的時候由用戶指定，默認值是 1KB，塊地址占 4字節(jié)，因此每個物理塊可以存放 256個塊的地址，這樣，如果把一個 i節(jié)點所有的物理塊放滿，得到最大的文件應該是： 直接塊 +間接塊 +二次間接塊 +三次間接塊 即： 12KB+256KB+64MB+16GB 實際上，在 32位 PC上的 Linux系統(tǒng)中，尋址范圍 32位，文件最大最多只能達到 4GB。 如果一個文件的內容小于等于 12個塊，物理塊采用默認值時是 12KB，就可以全部使用直接塊來存放，能夠保證相當高的存取效率。 ext3文件系統(tǒng) ? 高可用性：系統(tǒng)使用了 ext3文件系統(tǒng)后，即使在非正常關機后，系統(tǒng)也不需要檢查文件系統(tǒng)。宕機發(fā)生后，恢復 ext3文件系統(tǒng)的時間只要數十秒鐘。 ? 數據的完整性： ext3文件系統(tǒng)能夠極大地提高文件系統(tǒng)的完整性，避免了意外宕機對文件系統(tǒng)的破壞。 ? 文件系統(tǒng)的速度 :：盡管使用 ext3文件系統(tǒng)時，有時在存儲數據時可能要多次寫數據，但是，從總體上看來， ext3比 ext2的性能還要好一些。這是因為 ext3的日志功能對磁盤的驅動器讀寫頭進行了優(yōu)化。所以，文件系統(tǒng)的讀寫性能較之 Ext2文件系統(tǒng)并來說，性能并沒有降低。 ext3文件系統(tǒng) ? 數據轉換：由 ext2文件系統(tǒng)轉換成 ext3文件系統(tǒng)非常容易，只要簡單地鍵入兩條命令即可完成整個轉換過程，用戶不用花時間備份、恢復、格式化分區(qū)等。 ? 多種日志模式： Ext3有多種日志模式，一種工作模式是對所有的文件數據及 metadata進行日志記錄（ data=journal模式）；另一種工作模式則是只對 metadata記錄日志，而不對數據進行日志記錄，也即所謂 data=ordered或者 data=writeback模式。 Reiser FS 1997年 7月 23日， Hans Reiser把他的基于 平衡樹結構 的 ReiserFS文件系統(tǒng)在網上公布。 ReiserFS通過一種與眾不同的方式－完全平衡樹結構來容納數據，包括文件數據，文件名以及日志支持。 ReiserFS里的目錄是完全動態(tài)分配的，不存在ext2中常見的無法回收巨型目錄占用的磁盤空間的情況。 ReiserFS有先進的日志 (Journaling/logging)機制，在系統(tǒng)意外崩潰的時候，未完成的文件操作不會影響到整個文件系統(tǒng)結構的完整性。 XFS XFS文件系統(tǒng)具有以下特點： ? 由于 XFS文件系統(tǒng)開啟了日志功能，當意想不到的宕機發(fā)生后，磁盤上的文件不再因意外而遭到破壞。 ? XFS 是一個全 64bit的文件系統(tǒng)，文件可以大于2GB，能有效地支持大型的、松散的文件，可以支持上百萬 T字節(jié)的存儲空間。 ? XFS文件系統(tǒng)使用 B+樹，保證了文件系統(tǒng)可以快速搜索與快速空間分配。 XFS能夠持續(xù)提供高速操作，文件系統(tǒng)的性能不受目錄及文件數量的限制。 ? XFS具有極高的 I／ O性能，能滿足多處理器的要求。在單個文件系統(tǒng)的測試中，其吞吐量最高可達 7GB每秒，對單個文件的讀寫操作，其吞吐量可達 4GB每秒。 JFS JFS（ Journaled File System Technology for Linux）的開發(fā)者包括 AIX（ IBM的 Unix）的 JFS的主要開發(fā)者。 JFS從一開始就設計成完全集成了日