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文件系统专栏 | 之ext4文件系统结构

所以,用户的操作通过VFS转到各种文件系统,linux用到最多的是ext4文件系统,我们就说这个吧。...EXT4是第四代扩展文件系统(英语:Fourth extended filesystem,缩写为 ext4)是Linux系统下的日志文件系统,是ext2和ext3文件系统的后继版本。...ext4文件系统布局 一个Ext4文件系统被分成一系列块组。为减少磁盘碎片产生的性能瓶颈,块分配器尽量保持每个文件的数据块都在同一个块组中,从而减少寻道时间。...它占用一个或多个块(为了有效的利用空间,多个inode存储在一个块中),其大小取决于文件系统创建时的参数,由于inode位图的限制,决定了其最大所占用的空间。...在ext4文件系统挂载的第一步是读取前512字节的MBR数据结构,确定是ext4格式的,并且分析有几个分区。

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    详解Linux文件系统ext4及更高版本

    ext2 提供了 GB 级别的最大文件大小和 TB 级别的文件系统大小,使其在 20 世纪 90 年代的地位牢牢巩固在文件系统大联盟中。...这意味着对于有着 4K 块大小的 ext3 在最大规格为 16 TiB 的文件系统中可以处理的最大文件大小为 2 TiB。...在早期 ext4 的实现中有些用户空间的程序仍然将其限制为最大大小为 16 TiB 的文件系统,但截至 2011 年,e2fsprogs 已经直接支持大于 16 TiB 大小的 ext4 文件系统。...ext2 的经典实现为LINUX内核中的ext2fs文件系统驱动,最大可支持2TB的文件系统,至linux核心2.6版时,扩展到可支持32TB。...2.更大的文件系统和更大的文件:较之Ext3目前所支持的最大16TB文件系统最大2TB文件Ext4分别支持1EB(1,048,576TB,1EB=1024PB,1PB=1024TB)的文件系统,以及

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    云盘文件系统比较:Ext4、XFS和Btrfs

    Ext4 Ext4ext4日志文件系统、第四代扩展文件系统文件系统是Linux用途最广泛的日志文件系统Ext4稳定版本发布于2008年,即Linux 2.6.28版本。...Ext4是很多发行版如Debian、Ubuntu等的默认文件系统。 什么是日志(Journaling)文件系统?...Ext4在Ext3的基础上,又增加了不少新特性。第一,大文件支持,最大卷1EiB,最大文件16TiB(对于4KiB块)。Ext4中实现了基于extent的数据管理。...XFS能支持多大文件呢?单卷可达8EiB,最大文件也到8EiB,相比Ext4的16TiB可高了几个数量级。而且是其实动态分配inode的实现机制,只要有空间,就不会耗尽inode。...copy-on-write.png 特性上,Btrfs支持得更多:大文件支持是必须的,16EiB最大卷和文件大小;集成了卷管理功能,可以以卷的方式动态地增减设备,实现硬盘资源池化;高效的数据完整性check

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    浅谈ext4文件系统初始化

    ext4中涉及的的数据分为两大类,一类是数据;另外一类是元数据。 默认扇区大小是512个字节,而磁盘文件系统一般是按照block为单位管理磁盘,默认是4k大小。...ext4文件系统为了减少碎片,使文件内容尽量落在相邻的block(这么做为了提高seek性能,尤其是在机械盘呢上)来提高访问的效率,ext4引入了block group,每个block group包含多个...block ext4超级块内容分析 在内核中vfs层定义了通用的struct super_block超级块,这个超级块中的s_fs_info指向ext4磁盘文件系统的struct ext4_sb_info...// 内核定义的通用超级块 struct super_block { // 省略字段 } // 具体磁盘文件系统ext4的超级块 struct ext4_sb_info { // 每个 group...文件系统中每个块组会有一个数据机构来描述它,内核使用struct ext4_group_desc结构来描述每个块组信息。

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    大话EXT4文件系统完整版

    本系列文章将以Linux系统最常见的EXT4文件系统为例,从SSD爱好者的角度来揭开文件系统的庐山真面目。...所以,用户的操作通过VFS转到各种文件系统文件系统文件读写命令转化为对磁盘LBA的操作,起了一个翻译和磁盘管理的作用。 缓存层:文件系统底下有缓存,Page Cache,加速性能。...Journal——EXT3/4文件系统掉电恢复利器 ? 本文介绍文件系统EXT4(不是EXO)的掉电恢复利器日志(Journal)。...我之前用饿想她超市的例子介绍了EXT4文件系统,SSDFans的不少读者从事技术研发,功力深厚,觉得这样写显得太业余了:还不如直接看技术文档爽快!...对于不了解文件系统的人,工作中也不会大量接触,就没办法通过重复法记住,那只能通过联想法了,这就是我用饿想她超市来类比文件系统的原因:不了解文件系统的人,只要记住文件系统是个超市,文件是货物,放在盒子block

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    借助 ext4 文件系统的 打洞 功能实现消息队列

    借助 ext4 文件系统的 打洞 功能,可以实现一个消息队列 https://gist.github.com/CAFxX/571a1558db9a7b393579 1 fallocate(fd, FALLOC_FL_PUNCH_HOLE...FALLOC_FL_KEEP_SIZE, offset, length); Punching holes in files https://lwn.net/Articles/415889/ 怎样对大文件的中间部分进行增删...首先,如果复制/写文件的后半段的话,肯定是可以实现的,但是这样不“高效”。 所以这里的需求是 “怎样在大文件中间 insert 或者 delete 一段数据而不用读写文件的后半部分”。...如果用 3.15 之后的 linux kernel ,在 ext4 (only for extent-based files) 和 XFS 文件系统上, http://man7.org/linux/man-pages...这个 syscall 新增了 FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE (delete 一段) 和 FALLOC_FL_INSERT_RANGE (insert 一段)这两个选项,可以实现在文件系统

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    Ext3 和 ext4 文件系统在线调整大小内幕

    每个块组都包含一些重要的元数据信息,见图1: 图1 Ext3和Ext4文件系统磁盘布局 ?...它占用一个或多个块(为了有效的利用空间,多个inode存储在一个块中),其大小取决于文件系统创建时的参数,由于inode位图的限制,决定了其最大所占用的空间。...见图3 图3 当前Ext3和Ext4文件系统通过预留块来解决online resizing的问题 ?...元块组的概念其实很早就出现在内核中了,但是直到linux 2.6.21内核Ext3和Ext4文件系统online resizing功能并未支持这种新的布局,在Ext4的实现计划中将进行支持。...或者类似工具来完成ext3或者ext4文件系统的在线增长,其在内核中的工作机制本文已经阐述,希望对读者能够有所帮助。

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    ext3,ext4,xfs和btrfs文件系统性能对比

    A:该操作最好的文件系统EXT4 这次操作会受到缓存和延时分配的影响,我们强制同步看看效果 ? A:XFS是较慢的FS,EXT3慢于EXT4和BTRFS 12:cat操作 ?...原有 Ext3 数据结构照样保留,Ext4 作用于新数据,当然,整个文件系统因此也就获得了 Ext4 所支持的更大容量。2. 更大的文件系统和更大的文件。...较之 Ext3 目前所支持的最大 16TB 文件系统最大 2TB 文件Ext4 分别支持 1EB(1,048,576TB, 1EB=1024PB, 1PB=1024TB)的文件系统,以及 16TB...而 Ext4 引入了现代文件系统中流行的 extents 概念,每个 extent为一组连续的数据块,上述文件则表示为“ 该文件数据保存在接下来的 25,600 个数据块中”,提高了不少效率。5....Ext4 支持在线碎片整理,并将提供 e4defrag 工具进行个别文件或整个文件系统的碎片整理。11. inode 相关特性。

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    Ext4文件系统fsck后损坏修复方法-linux数据恢复案例

    在数据恢复案例开始之前有几个概念需要了解 块组:Ext4文件系统的全部空间被划分为若干个块组,每个块组内的结构都是大致相同的。...Ext4文件系统的超级块(Superblock)开始于1024字节处,即2号扇区。 i节点:描述文件的时间信息、大小、块指针等信息。...Ext4文件系统的整体结构及第一个块组的具体结构如图1所示。...数据恢复初检和分析: 某公司Ext4文件系统umount失败,管理员进行了fsck操作检查一致性,结果导致Ext4文件mount不上(有时也会表现为导致目录变成了文件)。...5.数据恢复过程 首先用数据恢复工具将Ext4文件系统打开,可以看到0-23扇区的数据(包括超级块和块组描述符)被日志记录覆盖。Ext3、Ext4文件系统的日志页以C0 3B 39 98开头。

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    文件系统:抽象的“文件系统

    IFileProvider对象构建了一个抽象的文件系统,我们不仅可以利用它提供的统一API来读取各种类型的文件,还能及时监控目标文件的变化。...一、树形层次结构 IFileProvider对象为我们构建了一个具有层次化目录结构的文件系统。...由于IFileProvider是一个接口,所以由它构建的是一个抽象化的文件系统,这里所谓的目录和文件都是一个抽象的概念。...为了让读者朋友们对这个文件系统有一个大体认识,我们先来演示几个简单的实例。 文件系统管理的所有文件以目录的形式进行组织,一个IFileProvider对象可以视为针对一个根目录的映射。...该方法具有一个类型为Action的参数负责将文件系统的节点(目录或者文件)名称呈现出来。

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    文件系统专栏 | 之文件系统架构

    所以,用户的操作通过VFS转到各种文件系统文件系统文件读写命令转化为对磁盘LBA的操作,起了一个翻译和磁盘管理的作用。 缓存层:文件系统底下有缓存,Page Cache,加速性能。...文件系统的第一块是超级块,描述文件系统的总体信息,挂载文件系统的时候在内存中创建超级块的副本。 (2)挂载描述符。虚拟文件系统在内存中把目录组织为一棵树。...每次挂载文件系统,虚拟文件系统就会创建一个挂载描述符:mount 结构体,并且读取文件系统的超级块,在内存中创建超级块的一个副本。 (3)文件系统类型。...每次挂载文件系统,虚拟文件系统就会创建一个挂载描述符。挂载描述符用来描述文件系统的一个挂载实例,同一个存储设备上的文件系统可以多次挂载,每次挂载到不同的目录下。...因为每种文件系统的超级块的格式不同,所以每种文件系统需要向虚拟文件系统注册文件系统类型 file_system_type,并且实现 mount 方法用来读取和解析超级块。

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