[深入理解檔案系統之十一] ext2中data和meta-data的資料一致性

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 ext2中data和meta-data的資料一致性

• ext2 中的e2fsck
  

e2fsck是ext2/ext3/ext4的檔案系統資料一致性的檢查工具。在ext2中，出現下面的三種情況時，有必要進行一致性檢查：

a.not cleanly unmounted;

b.the maximum mount count has been exceeded;

c.maximum time between checks has been exceeded.

考慮到檔案系統變動帶來的相容性要求，ext2中e2fsck需要支援的三種標誌

COMPAT:on-disk format is 100% compatible with older on-disk formats for reading and writing

RO_COMPAT:on-disk format is 100% compatible with older on-disk formats  onlyfor  reading

INCOMPAT: the on-disk format has changed in some way that makes it unreadableby older kernels, or would otherwise cause a problem if an old kerneltried to mount it。

對e2fsck而言，它需要用比核心更嚴格的方式來處理上面的flags。如果連e2fsck都不能正確解析上面的任何一個flag，整個檔案系統的一致性的檢查都不會進行，這是因為e2fsck在此情況下判斷當前檔案系統給定的特性是否有效。

•  ext2的metadata

根據作用的層級不同，ext2保證data和metadata同步寫入磁碟可以分為三種方式：

perfile: 開啟的時候指定O_SYNCflag;  (ext2 專有特性)

perfile : chattr +S file_name

perfile-system: mount的時候指定sync選項

• ext2的局限性

ext2檔案系統的局限性一方面來自核心代碼的限制，比如在Linux2.4核心中，一個塊裝置的最大size是2T。另外一方面，來自於它的blockbitmap/inode bitmap/inode  塊/資料區塊的資料拓撲結構，比如檔案大小和檔案系統size的限制：

Filesystemblock size:     1kB        2kB        4kB        8kB

Filesize limit:          16GB      256GB     2048GB     2048GB

Filesystemsize limit:  2047GB     8192GB    16384GB    32768GB

再如目錄中檔案數的限制：

Thereis an upper limit of 32000 subdirectories in a single directory

另外，受限於目錄中檔案基於鏈表的組織形式，建議一個目錄中最大允許10-15kfiles, 否則會出現嚴重的效能瓶頸。當然如果改成了基於hash的目錄索引的方式，最大支援的檔案數目可以達到100k~1M+.

• ext2中的journal擴充

StephenTweedie為ext2開發了檔案系統的journal功能。主要目的是：

1.避免meta-datacorrution;

2.long time to do e2fsck;

檔案系統的Journal只儲存meta-data(data 也可以同時儲存)。對於完整的journal,重放到檔案系統中去； 否則，當前incomplete的transaction會被丟棄，這個transaction所代表的對檔案系統的修改也會丟失。

參考連結：

References

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Thekernel source   file:/usr/src/linux/fs/ext2/

e2fsprogs(e2fsck)  http://e2fsprogs.sourceforge.net/

Design& Implementation http://e2fsprogs.sourceforge.net/ext2intro.html

Journaling(ext3)   ftp://ftp.uk.linux.org/pub/linux/sct/fs/jfs/

FilesystemResizing http://ext2resize.sourceforge.net/

Compression(*)     http://e2compr.sourceforge.net/

Implementationsfor:

Windows95/98/NT/2000   http://www.chrysocome.net/explore2fs

Windows95 (*)      http://www.yipton.net/content.html#FSDEXT2

DOSclient (*)     ftp://metalab.unc.edu/pub/Linux/system/filesystems/ext2/

OS/2(+)        ftp://metalab.unc.edu/pub/Linux/system/filesystems/ext2/

RISCOS client     http://www.esw-heim.tu-clausthal.de/~marco/smorbrod/IscaFS/

本文出自 “儲存之廚” 部落格，請務必保留此出處http://xiamachao.blog.51cto.com/10580956/1917977

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