XFSXFS 是一种高性能的64 位文件系统,由SGI 公司为了替代原有的EFS 文件系统而开发的 。XFS 通过保持cache 的一致性、定位数据和分布处理磁盘请求来提供对文件系统数据的低延迟、高带宽的访问 。目前SGI已经将XFS文件系统从IRIX移植到Linux 。
4.1 分配组(allocation groups)
当创建 XFS 文件系统时,底层块设备被分割成八个或更多个大小相等的线性区域(region),用户可以将它们想象成”块”(chunk)或者”线性范围(range)”,在 XFS 中,每个区域称为一个”分配组” 。分配组是唯一的,因为每个分配组管理自己的索引节点(inode)和空闲空间,实际上是将这些分配组转化为一种文件子系统,这些子系统透明地存在于 XFS 文件系统内 。有了分配组,XFS 代码将允许多个线程和进程持续以并行方式运行,即使它们中的许多线程和进程正在同一文件系统上执行大规模 IO 操作 。因此,将 XFS 与某些高端硬件相结合,将获得高性能而不会使文件系统成为瓶颈 。分配组在内部使用高效的 B+树来跟踪主要数据,具有优越性能和极大的可扩展性 。
4.2 日志记录
【工作日志管理 系统开发工作日志】XFS 也是一种日志记录文件系统,它允许意外重新引导后的快速恢复 。象 ReiserFS 一样,XFS 使用逻辑日志;它不象 ext3 那样将文字文件系统块记录到日志,而是使用一种高效的磁盘格式来记录元数据的变动 。就 XFS 而言,逻辑日志记录是很适合的;在高端硬件上,日志经常是整个文件系统中争用最多的资源 。通过使用节省空间的逻辑日志记录,可以将对日志的争用降至最小 。另外,XFS 允许将日志存储在另一个块设备上,例如,另一个磁盘上的一个分区 。这个特性很有用,它进一步改进了 XFS 文件系统的性能 。
4.3 延迟分配
延迟分配是 XFS 独有的特性,它是查找空闲空间区域并用于存储新数据的过程 。通过延迟分配,XFS 赢得了许多机会来优化写性能 。到了要将数据写到磁盘的时候,XFS 能够以这种优化文件系统性能的方式,智能地分配空闲空间 。尤其是,如果要将一批新数据添加到单一文件,XFS 可以在磁盘上分配一个单一、相邻区域来储存这些数据 。如果 XFS 没有延迟它的分配决定,那么,它也许已经不知不觉地将数据写到了多个非相邻块中,从而显著地降低了写性能 。但是,因为 XFS 延迟了它的分配决定,所以,它能够一下子写完数据,从而提高了写性能,并减少了整个文件系统的碎片 。在性能上,延迟分配还有另一个优点 。在要创建许多”短命的”临时文件的情况下,XFS 可能根本不需要将这些文件全部写到磁盘 。因为从未给这些文件分配任何块,所以,也就不必释放任何块,甚至根本没有触及底层文件系统元数据 。
JFSJFS 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 。
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