文件系统总结
12页1、1 文件系统概述文件系统定义了把文件存储于磁盘时所必须的数据结构及磁盘数据的管理方式。我们知道,磁盘是由很多个扇区(Sector)组成的,如果扇区之间不建立任何的关系,写入其中的文件就无法访问,因为无法知道文件从哪个扇区开始,文件占多少个扇区,文件有什么属性。为了访问磁盘中的数据,就必需在扇区之间建立联系,也就是需要一种逻辑上的数据存储结构。建立这种逻辑结构就是文件系统要做的事情,在磁盘上建立文件系统的过程通常称为“格式化”。以Windows平台下最常见的FAT文件系统为例。FAT文件系统有两个重要的组成部分:FAT表(File Allocation Table)和数据存储区。FAT表是FAT文件系统的名称来源,它定义了存储数据的簇(Cluster,由2的n次方个Sector组成,n值根据分区大小而定,需综合考虑数据存取效率和存储空间的利用率)之间的链接关系,这种链接关系是一个单向链表,指向0xFF表示结束。依据一个簇编号所用bit数的不同,可分为FAT12、FAT16和FAT32文件系统。数据区存储的数据包含文件目录项(Directory Entries)和文件数据。文件目录项存储的
2、是一个文件或目录的属性信息,包括文件名称(把目录也看成是文件)、读写属性、文件大小、创建时间、起始簇编号等,一个目录下的每个子目录和文件都对应一个表项记录。文件目录项以固定32字节的长度存储,以树型结构管理,其中根目录的位置是确定的。也就是说,根据分区根目录可以找到下级子目录和文件的起始簇编号,根据下级子目录又可以找到更下级目录或文件的起始簇编号。可见,FAT表和文件目录项是为了文件的访问和管理而建立的。应用程序要访问一个文件时,根据文件路径(逻辑分区号目录,如F:software)和文件名称(如setup.exe)可从文件目录项中获得存储文件数据的起始簇号,之后从FAT表查询这个簇号对应的链表,就可以获得该文件对应的全部簇编号。从这些簇中读出全部数据,就得到一个完整的文件。一般来说,文件系统是和操作系统紧密结合在一起的,不同的操作系统使用不同的文件系统,但有时为了兼容,不同操作系统也使用相同的文件系统。2 常见文件系统2.1 Windows 常见文件系统l FAT/FAT32/NTFS l EXT2/EXT3/ReiserFSl JFS/UFS/VXFSl H3CFS上面列举了几种常
3、见的文件系统,Windows系统下有FAT、FAT32、NTFS,linux下有EXT2、EXT3、ReiserFS等,IBM AIX 下有JFS,SUN solaries下有UFS ,HP-UX 下有VXFS, 还有很多各厂商自己开发的文件系统,比如我司监控产品中的H3CFS就是为特定应用开发的文件系统。对于windows下,我们重点要了解几种文件系统的区别,他们各自的优点,一般来说后开发出来的文件系统各方面都比老的文件系统要好,但实际上也不一定,在实际情况下,要根据满足不同的需求进行选择。比如对于小容量磁盘,适合用FAT32,可以提高磁盘利用率,对于装多个操作系统,也要求在启动分区使用FAT32格式。NTFS 比 FAT 或 FAT32 的功能更强大,它包括提供 Active Directory 所需的功能以及其他重要安全性功能。只有选择 NTFS 作为文件系统才能使用诸如 Active Directory 和基于域的安全性等功能。 将分区转换为 NTFS 很容易。要维护文件和文件夹访问控制并支持有限个帐户,必须使用 NTFS。NTFS 是一种最适合处理大磁盘的文件系统。2.2 L
4、inux常见文件系统(EXT3与EXT2)EXT2和EXT3是linux下最常用的两种文件系统,EXT3较EXT2,主要有以下优点,l 可用性高l 数据完整性l 读写性能好l 数据转换安全简单(1) 可用性高在异常断电或系统崩溃发生时,每个在系统上挂载了ext2文件系统必须使用e2fasck程序来检查其一致性。在这期间,经历的时间很长,而且文件卷上的所有数据都不能访问,使用了ext3文件系统后,即使在非正常关机后,系统也不需要检查文件系统,而且恢复ext3文件系统的时间只要数十秒钟。(2) 数据完整性Ext3文件系统能够极大地提高文件系统的完整性,避免了意外关机对文件系统的破坏。在保证数据完整性方面,ext3文件系统有2种模式可供选择。其中之一就是同时保持文件系统及数据一致性0模式。 采用这种方式,不再会看到由于非正常关机而存储在磁盘上的垃圾文件。(3) 读写性能好尽管使用ext3文件系统, 有时在存储数据时可能要多次写数据,但是, 从总体上看来,ext3比ext2的性能还要好一些,这是因为ext3的日志功能对磁盘的驱动器读写头进行了优化。因此,文件系统的读写性能较之ext2文件系统来
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