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Linux修复知识

JFS文件系统简介

        JFS 由IBM 公司开发,最初出现在AIX 操作系统之上,它提供了基于日志的字节级、面向事务的高性能文件系统。它具有可伸缩性和健壮性,与非日志文件系统相比,它的优点是其快速重启能力:JFS 能够在几秒或几分钟内就把文件系统恢复到一致状态。JFS 是完全 64 位的文件系统。所有 JFS 文件系统结构化字段都是 64 位大小。这允许 JFS 同时支持大文件和大分区。

        为了支持 DCE DFS(分布式计算环境分布式文件系统),JFS 将磁盘空间分配池(称为聚集)的概念, 与可安装的文件系统子树(称为文件集)的概念分开。每个分区只有一个聚集;每个聚集可能有多个文件集。在第一个发行版中,JFS 仅支持每个聚集一个文件集;但是,所有元数据都已设计成适用于所有情况。

        如图3所示,聚集开始部分是32K的保留区,紧随其后的是聚集主超级块。超级块包含聚集的信息,例如:聚集的大小、分配组的大小、聚集块的尺寸等等。超级块位于固定位置,这使得 JFS 不依赖任何其它信息,就能够找到它们。在聚集中还有一个重要的结构是聚集索引结点表(Aggregate Inode Table)以及用于其映射的聚集索引结点分配映射表(Aggregate Inode Allocation Map)。AIT表中的inode 0 保留,inode 1 描述聚集本身,inode 2 描述聚集块映射表(block map), inode 3 描述安装时的内嵌日志,inode 4 描述在聚集格式化期间发现的坏块,保留inode 5 到 15 以备将来扩展。 从inode 16 开始,每个inode代表一个文件集。文件集中也有索引结点表以及用于其映射的索引结点分配映射表,文件集中的inode 描述文件集中的每一个文件。


图3 JFS磁盘结构

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        JFS 使用基于盘区的寻址结构,连同主动的块分配策略,产生紧凑、高效、可伸缩的结构,以将文件中的逻辑偏移量映射成磁盘上的物理地址。盘区是象一个单元那样分配给文件的相连块序列,可用一个由 <逻辑偏移量,长度,物理地址> 组成的三元组来描述。寻址结构是一棵 B+ 树,该树由盘区描述符(上面提到的三元组)填充,根在 inode 中,键为文件中的逻辑偏移量。

        JFS 按需为磁盘 inode 动态地分配空间,同时释放不再需要的空间。这一支持避开了在文件系统创建期间,为磁盘 inode 保留固定数量空间的传统方法,因此用户不再需要估计文件系统包含的文件和目录最大数目。另外,这一支持使磁盘 inode 与固定磁盘位置分离。

        JFS 提供两种不同的目录组织。第一种组织用于小目录,并且在目录的 inode 内存储目录内容。这就不再需要不同的目录块 I/O,同时也不再需要分配不同的存储器。最多可有 8 个项可直接存储在 inode 中,这些项不包括自己(.)和父(..)目录项,这两个项存储在 inode 中不同的区域内。第二种组织用于较大的目录,用按名字键控的 B+ 树表示每个目录。与传统无序的目录组织比较,它提供更快的目录查找、插入和删除能力。

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