作業系統實務
Linux檔案系統格式介紹
403630063 馬宇慧
403630394 温恬槿
403630451 林鈺涵
403636037 袁勤雅
404637034 林易昇
402631831 李世爵
目錄
Part 1
認識 Linux 檔案系統
Part 2
檔案系統的基本操作
Part 3
其他檔案系統介紹
附錄
參考資料來源
1 認識 Linux 檔案系統
What is 檔案系統?
檔案系統是電腦用來組織硬碟資料的基礎架構
Linux 的正統檔案系統則為 Ext2
(Linux second extended file system)
檔案系統特性
磁碟分割完畢後還需進行格式化,作業系統才能使用檔案系統
每種作業系統所設定的檔案屬性 / 權限並不相同
檔案系統的結構
Boot Sector
Bolck Groups 0
Bolck Groups 1
Bolck Groups 2
‥
Backup Super Block
Group Descriptor
Block Bitmap
Inode Bitmap
Inode table
Data Blocks
Data Blocks
Backup Super Block
Group Descriptor
Block Bitmap
Inode Bitmap
Inode table
Data Blocks
Block 大小 1 KB 2 KB 4 KB
最大單一檔案限制 16 GB 256 GB 2 TB
最大檔案系統總容量 2 TB 8 TB 16 TB
Inode Table
Backup Super Block
Group Descriptor
Block Bitmap
Inode Bitmap
Inode table
Data Blocks
存取模式 擁有者與群組 容量 狀態改變時間
Inode Bitmap
Backup Super Block
Group Descriptor
Block Bitmap
Inode Bitmap
Inode table
Data Blocks
記錄使用與未使用的 Inode 號碼
Block Bitmap
Backup Super Block
Group Descriptor
Block Bitmap
Inode Bitmap
Inode table
Data Blocks
記錄使用與未使用的 Block 號碼
Super Block
Backup Super Block
Group Descriptor
Block Bitmap
Inode Bitmap
Inode table
Data Blocks
記錄整個檔案系統資訊
總量
使用量
剩餘量
Block / Inode
掛載時間
寫入時間
檢驗磁碟時間
檔案系統
2 檔案系統的基本介紹
新增檔案
Step 1 Step 2 Step 3 Step 4
具有 w 與 x 的權限 空的 Inode 號碼
權限 / 屬性寫入
空的 Block 號碼
實際的資料
寫入 Block 中
同步更新
Inode Bitmap
Block Bitmap
Super Block
日誌式檔案系統
為避免系統中斷導致的檔案系統不一致
發展出專門在記錄寫入或修訂檔案時的步驟
預備 實際寫入 結束
Linux 檔案系統運作
採「非同步處理」
Clean Dirty Rewriting
XFS 檔案系統簡介
Ext 家族當前較傷腦筋的地方:格式化超慢
 磁碟容量越來越大,傳統 Ext 家族檔案系統在格式化時耗費太多時間
XFS 檔案系統簡介
XFS 就是一個日誌式檔案系統,而 CentOS 7.x 拿它當預設的檔案系統
資料區
即時
運作區
檔案系統
活動登錄
區
XFS
XFS 檔案系統簡介
資料區
Inode
Data Block
Super Block
Data
整個 superblock 剩
餘空間的管理機制
Inode的分配與追
蹤
儲存區群組
XFS 檔案系統簡介
檔案系統
活動登錄區 紀錄 資料區
毀損
XFS 檔案系統簡介
即時
運作區
新增檔案
Extent
區塊
資料區
Inode / Block
3 其他檔案系統介紹
各類系統檔案
每種作業系統能夠使用的檔案系統並不相同
Ext 2 FAT 32 NTFS
FAT 32 特性
FAT 32 用於某些舊版的 Windows,目前用於多數的 USB 快閃磁碟機
結構和功能相對 NTFS 簡單
不支援視窗的檔案安全權限和壓縮等功能
讀取方式沒有快取  支援熱插拔
1
2
3
4
NTFS 特性
Windows NT 版本以及之後的標準檔案系統
特別為網路和磁碟配額、文件加密等管理安全特性設計的磁碟格式
降低了磁碟空間的浪費 & 減少了產生磁碟碎片的可能
有讀寫快取  不支援熱插拔
1
2
3
4
FAT 32 v.s NTFS
FAT 32 NTFS
作業系統相容性 全
Windows NT
Windows 2000
Windows XP
Windows Server 2003
Windows Vista
Windows Server 2008
Windows 7
Windows 8
Mac OS X 10.3↑
最大單檔容量 4 GB 16 TB
最大分割容量 8 TB 2 TB
建議配置容量 32 MB ~ 32 GB 400 MB ~ 2TB
附錄 參考資料來源
參考資料來源
鳥哥的 Linux 私房菜〈第七章、Linux 磁碟與檔案系統管理〉
柏青哥的 SUSE LINUX〈第五章 檔案系統〉
Kasim 的部落格〈磁碟檔案系統 NTFS、FAT、EXFAT 功能說明〉
Microsoft Developer Network〈NTFS 與 FAT 及 FAT32 的比較〉
Part 1
Part 2
Part 3
Q
A
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