ExtFS (Extended File System)

本文以 ext4 文件系统为例。ext、ext2、ext3 可以此作为参考。

TOC

上层概念

  • 文件系统 (File System)
    • tune2fs -l 可以查询文件系统的详细配置

  • 分区 (Partition)

  • 文件 (File)
    • 文件的数据储存在 block 中。
    • 文件的元信息（包括文件的创建者、创建日期、文件大小等）存储在 inode。
    • file 命令可以查询文件的类型
  • 块 (Block)
    • block 是文件系统读写硬盘的基本单位。block 的大小通常是 4KB，即由连续八个 sector 组成。
  • 索引节点 (inode)
    • stat 命令可以查询文件的 inode 信息。
    • inode 的内容
      • 文件大小（字节单位）
      • 设备 ID，标识容纳该文件的设备
      • 文件所有者的 User ID
      • 文件的 Group ID
      • 文件的模式 (mode)，确定了文件的类型，以及它的所有者、它的 group、其它用户访问此文件的权限。
      • 额外的系统和用户标志 (flag)：限制文件的使用和修改来保护文件
      • 文件 inode 修改时间 ctime
      • 文件内容修改时间 mtime
      • 文件上一次访问的时间 atime
      • 链接数，标识有多少硬连接指向当前 inode
      • 文件块指针，标识文件数据 block 的位置
    • 注意 inode 不包含文件名。文件名存储在上级目录的 block 中。

下层概念

  • 扇区 (Sector)
    • Sector 是硬盘磁头读写数据的基本单位。每个 Sector 储存 512 字节 (0.5KB)。

调整 inode

调整 inode 需要格式化磁盘，注意备份数据。

inode 数量 = 文件系统大小/ inode 字节数

  • inode 字节数，英文叫 inode size 或 bytes per inode 或 bytes/inode ratio

  • 文件系统大小即分区大小

  • cat /etc/mke2fs.conf 可以看到 mkfs 默认的 inode 配置。

  • mkfs.ext4 -i 可以指定 inode 字节数

每个 inode 节点的大小，一般是 128 字节或 256 字节。 inode 节点的总数，在格式化时就给定，一般是每 1KB 或每 2KB 就设置一个 inode。 假定在一块1GB的硬盘中，每个inode节点的大小为128字节，每1KB就设置一个inode，那么inode table的大小就会达到128MB，占整块硬盘的12.8%。

参考资料