tamaño de inodo
Cuando se crea (formatea) el sistema de archivos, el área de almacenamiento se divide en dos áreas de almacenamiento consecutivas. Un dato de metainformación utilizado para guardar objetos del sistema de archivos, que es una tabla compuesta de inodos, cada inodo tiene 256 bytes o 128 bytes de forma predeterminada. El otro se utiliza para guardar los datos de contenido del "objeto del sistema de archivos", que se divide en sectores de 512 bytes y bloques de 4 K bytes compuestos por 8 sectores. Un bloque es la unidad básica a la hora de leer y escribir. El número total de inodos para un sistema de archivos es fijo. Esto limita la cantidad total de objetos del sistema de archivos que el sistema de archivos puede almacenar. En una implementación típica, todos los inodos ocupan alrededor del 1 % de la capacidad de almacenamiento del sistema de archivos.
Cada "objeto del sistema de archivos" en el sistema de archivos corresponde a un dato de "inodo" y se identifica mediante un valor entero. Este entero a menudo se denomina número de inodo ("número i" o "número de inodo"). Dado que la ubicación de almacenamiento y el número total de entradas de la tabla de inodos del sistema de archivos son fijos, el número de inodos se puede utilizar para indexar la tabla de inodos.
El inodo almacena cierta metainformación de los objetos del sistema de archivos, como el propietario, los derechos de acceso (lectura, escritura, ejecución), el tipo (archivo o directorio), la hora de modificación del contenido, la hora de modificación del inodo, la hora del último acceso, el sistema de archivos correspondiente. bloque de memoria, etc Conociendo el número de inodo de un archivo, la dirección de almacenamiento de los datos del contenido del archivo se puede encontrar en los metadatos de inodo.
En Linux, el nombre del archivo no se registra en el inodo del archivo, pero el nombre del archivo se registra en el bloque del directorio. Por lo tanto, al agregar/eliminar/renombrar archivos, está relacionado con el permiso w del directorio. Otra sensación intuitiva es que puede renombrar el archivo que está utilizando, cambiar el directorio o incluso tirarlo a la papelera, sin afectar el uso del archivo actual, lo cual es inimaginable en Windows.
tamaño de bloque
Sector (sector) es la unidad más pequeña de datos de lectura y escritura del disco (el tamaño típico es de 512 bytes), que se determina cuando se diseña el hardware del disco. En consecuencia, un bloque es la unidad más pequeña cuando el sistema de archivos lee y escribe datos. Esto se determina cuando se crea el sistema de archivos. El tamaño de bloque típico es 1024/4096 bytes. Se puede encontrar que el tamaño de bloque es exactamente un múltiplo entero del tamaño del sector. Esto, por supuesto, no es una coincidencia. De hecho, un bloque se compone de varios sectores consecutivos.
En algunos sistemas de archivos (como ext2), para que la administración del sistema de archivos sea más eficiente, se forman varios bloques en un grupo de bloques.
grupo de bloques
El sistema de archivos Ext4 divide el espacio en disco en varios grupos y administra el espacio en disco en unidades de este grupo.Este grupo se denomina grupo de bloques (Block Group). Entonces, ¿por qué dividir en grupos de bloques? La razón principal es facilitar la gestión del disco. Dado que el disco está dividido en varios grupos, la probabilidad de colisión cuando la capa superior accede a los datos se reducirá considerablemente, mejorando así el rendimiento general del sistema de archivos. En términos simples, un grupo de bloques es un área de disco y, al mismo tiempo, hay metadatos en su interior para administrar el disco en esta área.
En pocas palabras, sabemos que el superbloque administra todo el sistema de archivos (o entendido como el disco que alberga todo el sistema de archivos), mientras que el grupo de bloques administra el sistema de archivos en el área (o entendido como el disco), y el la granularidad de la gestión disminuye gradualmente. También aprenderemos sobre unidades de administración más detalladas más adelante.
programador io
Cada dispositivo de bloque o partición de un dispositivo de bloque tiene su propia cola de solicitudes (request_queue), y cada cola de solicitudes puede elegir un programador de E/S para coordinar la solicitud enviada. El propósito básico del programador de E/S es organizar las solicitudes de acuerdo con sus números de sector correspondientes en el dispositivo de bloque, para reducir el movimiento de la cabeza magnética y mejorar la eficiencia. Las solicitudes en la cola de solicitudes de cada dispositivo se responderán en orden. De hecho, además de esta cola, cada programador mantiene un número diferente de colas para procesar las solicitudes enviadas, y la solicitud en la parte superior de la cola se moverá a la cola de solicitudes a su debido tiempo para esperar una respuesta.
diario opcional
(1).journal
data=journal mode proporciona un registro completo de bloques de datos y metadatos. Todos los datos se escribirán primero en el registro y luego en el disco (medio de almacenamiento no volátil apagado). Cuando el sistema de archivos falla, el registro se puede reproducir para devolver los datos y metadatos a un estado coherente.El rendimiento del modo diario es el más bajo entre los tres modos, porque el registro debe registrar todos los datos.
(2).ordered
En el modo data=ordered, el sistema de archivos ext4 solo proporciona registros de metadatos, pero agrupa lógicamente la información de metadatos y los bloques de datos relacionados con los cambios de datos en una unidad llamada transacción. Cuando es necesario escribir metadatos en el disco, primero se escriben los bloques de datos asociados con los metadatos. Es decir, primero se colocan los datos en el disco y luego se registran los metadatos. En general, el rendimiento de este modo es ligeramente inferior al de la reescritura pero mucho más rápido que el modo diario.
(3).writeback
En el modo data=writeback, cuando los metadatos se envían al registro, los datos se pueden enviar directamente al disco. Es decir, se realizará el registro de metadatos, pero los datos no se registrarán y no hay garantía de que los datos se coloquen en el disco antes que los metadatos. writeback es el mejor modo de rendimiento proporcionado por ext4.