前情提要

找檔案

前情提要

SSH

檔案系統

PC

硬碟

磁碟分割

檔案系統

硬碟sda

格式化

Why format ?

作業系統不同

Windows 98 以前

-FAT(or FAT16)

Windows 2000以後

-NTFS

Linux

-EXT2 /3 /4

檔案系統

格式化

EXT2

?

FileSystem

A Partition -> A FileSystem

LVM ,RAID

A Partition -> Many FileSystem

一個可被掛載的資料為一個檔案系統而不是一個分割槽

FileSystem

FAT(File Allocation Table)

 - 幾乎每個作業系統都有

 - 隨身碟(快閃記憶體)

 - FAT12 FAT16 FAT32 vFAT exFAT(FAT64)

NTFS(New Technology File System)

 - Windows主要FS

 - 取代FAT

 - 日誌檔案系統

FileSystem

EXT (Extended File System)

 - 延伸檔案系統

 - Linux第一個FS

 - 索引式檔案系統

 - ext  ext2 (ext2fs) ext3  ext4

檔案系統運作

檔案

一大堆

權限

檔案系統運作

檔案

一大堆

權限

一大堆

屬性

內容

檔案系統運作

檔案

一大堆

權限

一大堆

屬性

inode

data block

super block

內容

檔案系統運作

superblock :記錄此FS的整體資訊
 - inode/block總量 , 使用量 , 剩餘量 ...

 

inode :記錄檔案的屬性

 - 一個檔案佔用一個inode

 - 記錄此檔案的資料所在的block號碼

 

block :實際記錄檔案的內容

 - 一個檔案可以佔用多個block

檔案系統運作

索引式檔案系統(indexed allocation)

inode

block

檔案系統運作

反觀   FAT

檔案系統運作

EXT2

檔案系統運作

data block

格式化時就固定了 ,影響最大單一檔案大小

格式化後block數量就不能再改變

一個block只能放置一個檔案的資料

 - 檔案大於一個block，則佔用多個block

 - 檔案小於一個block，剩餘空間無法再使用 (浪費空間)

 

大的 block 可能會產生較嚴重的磁碟容量浪費,那麼就將 block 訂為1K ?

inode紀錄太多block -> 影響效能

檔案系統運作

inode table

檔案權限、屬性、擁有者、容量、時間、block位址

128bytes

 

每個檔案(只)佔用一個inode

能建立的檔案數量與inode數量有關

讀取檔案時，先找到inode、確認權限，才開始讀檔案

 

檔案系統運作

12直接指向

  12 x 1K

1間接指向

  (1K/4bytes =256)

  256 x 1K

1雙間接指向

  256 x 256 x 1K

1三間接指向

  256^3 x 1K

總和:16GB

大於2K的block因EXT2檔案系統限制計算結果會不準

檔案系統運作

superblock

 

inode,block總量

未使用與已使用的inode ,block總量

inode ,block大小

filesystem掛載時間,最近一次的寫入時間,最近一次檢驗時間

valid bit值 0掛載 1未掛載

1024bytes

 

一個FS只有一個superblock (第一個group)

但每個block group都可能有superblock (備份用)

檔案系統運作

Block bitmap(區塊對照表)

 - 記錄未使用的block

 

Inode bitmap(inode 對照表)

 - 記錄未使用的inode

 

Filesystem Description (檔案系統描述說明)

 - 記錄每個block group 開始與結束的位址

 - 記錄super block、bitmap、inode table、data block位址

 

檔案系統運作

df ：目前掛載的裝置

 

dumpe2fs：列出裝置資訊

建立一個檔案時

touch test

 

ext2 會分配一個 inode

與相對於該檔案大小的 block 數量給該檔案

e.q. block=4Kbytes 建立一個100Kbytes的檔案

總共需要26block(25檔案用+1 inode用) + 1 inode

與目錄樹關係

與目錄樹關係

目錄樹讀取

由/開始讀取

 

檔案的inode不記錄檔名，必須去讀取目錄的權限

讀取 /etc/passwd

與目錄樹關係

 讀取/的inode (r? x?)

 

 /的block

 

讀取etc/的inode(r? x?)

 

etc/的block

 

讀取passwd的inode(r?)

 

passwd的block

Filesystem

2

1912545

1914888

/dev/hda2

/                  /etc               /etc/passwd

...

1912545   etc

...

 

...

1914888   passwd

...

 

找2的block號碼

找etc的inode

找1912545的block號碼

找passwd的inode

讀出block內容

與目錄樹關係

Filesystem大小與讀取效能

檔案block不會連號

 

資料離散導致效率低 

=> 拿出資料，格式化

 

檔案系統太大，機械手臂轉動幅度大，讀取效能低　=>partition大小分割好