linux xfs 读写流程
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Linux环境下实现对⽂件读写操作---- 今天分享⼀下在linux系统在实现对⽂件读写⼀些基本的操作,在这之前我们要掌握⼀些基本的技能在Linux环境下。
⽐如查看命令和⼀个函数的具体⽤法,就是相当于查⼿册,在Linux下有⼀个man⼿册⾮常有⽤:man查询⼿册man 1 +命令这⾥的1表⽰为查询的是Linux命令man 2 xxx 这⾥的2表⽰为查询的是linux apiman 3 xxx 这⾥的3表⽰为查询的是c库函数在了解了这个后我们就可以开始来实现标题说的操作了。
⼀、在linux环境下常⽤⽂件接⼝函数:open、close、write、read、lseek。
⼆、⽂件操作的基本步骤分为:a、在linux系统中要操作⼀个⽂件,⼀般是先open打开⼀个⽂件,得到⼀个⽂件扫描描述符,然后对⽂件进⾏读写操作(或其他操作),最后关闭⽂件即可。
b、对⽂件进⾏操作时,⼀定要先打开⽂件,然后再进⾏对⽂件操作(打开⽂件不成功的话,就操作不了),最后操作⽂件完毕后,⼀定要关闭⽂件,否则可能会造成⽂件损坏c、⽂件平时是存放在块设备中的⽂件系统中的,我们把这个⽂件叫做静态⽂件,当我们去打开⼀个⽂件时,linux内核做的操作包括:内核在进程中建⽴了⼀个打开⽂件的数据结构,记录下我们打开的这个⽂件,内核在内存中申请⼀段内存,并且将静态⽂件的内容从块设备中读取到内存中特定地址管理存放(叫动态⽂件)d、打开⽂件后,以后对这个⽂件的读写操作,都是针对内存中这⼀份动态⽂件的,⽽不是针对静态⽂件的。
当我们对动态⽂件进⾏读写后,此时内存中的动态⽂件和块设备中的静态⽂件就不同步了,当我们close 关闭动态⽂件时,close内部内核将内存中的动态⽂件的内容去更新(同步)块设备中的静态⽂件。
三、为什么是这样操作?以块设备本⾝有读写限制(回忆Nandflash、SD、等块设备的读写特征),本⾝对块设备进⾏操作⾮常不灵活。
⽽内存可以按字节为单位来操作。
linux磁盘常用的格式
Linux支持多种磁盘格式,常用的包括ext4、XFS、Btrfs等。
1. ext4:是Linux系统中最常用的磁盘格式之一,它是ext文件系统系列的第四个版本,提供了良好的性能和稳定性。
ext4支持文件大小高达1EB(1EB=1×10^18字节),并能够处理大容量磁盘的高速写入。
同时,它还支持日志的记录,以确保文件系统在意外断电或系统崩溃后能够恢复到一致的状态。
2. XFS:是另一个常用的Linux磁盘格式,它是一个高性能的日志文件系统,支持非常大的文件和文件系统,可以用于需要大量存储空间的服务器和桌面环境。
XFS使用优化的数据结构,支持在线调整大小,快速文件复制和大文件存储等特性。
3. Btrfs:是Linux内核中最新推出的一个日志文件系统,它旨在提供更好的性能和可靠性,以及一些新的特性,如在线文件碎片整理、快照、数据校验等。
Btrfs支持快照功能,可以轻松备份整个文件系统或个别文件,而无需进行长时间的复制操作。
同时,Btrfs还支持在线数据压缩和空间回收等功能。
总之,Linux的磁盘格式有很多种,选择哪种格式取决于具体的应用场景和需求。
linux xfs writeback error -回复Linux XFS是一种高性能的文件系统,被广泛应用于许多企业级解决方案中。
然而,在使用XFS文件系统时,有时会遇到一些writeback错误,这可能会导致数据丢失或系统不稳定。
本文将探讨Linux XFS发生writeback错误的原因以及如何解决这些问题。
首先,我们需要了解writeback错误是如何发生的。
在XFS中,数据的写入通常采用延迟写入方式,将数据先缓存在内存中,然后再以一定的频率将数据写入磁盘。
这种方式提高了文件系统的性能,但也引入了一些潜在的问题。
当发生writeback错误时,会有一些明显的报错信息,如"XFS (vdb): Mount/Writeback Error"等。
这意味着数据无法写入到磁盘,可能会导致数据丢失或文件系统损坏。
那么,什么会导致writeback错误的发生呢?原因之一可能是磁盘故障。
当磁盘发生故障时,写入操作就无法正常进行,从而导致writeback错误。
此时,我们需要检查磁盘的健康状态,以确定是否需要更换磁盘。
可以使用一些磁盘诊断工具,如smartctl、hdparm等来检查磁盘的健康状况。
另一个常见的原因是文件系统的空间已满。
当文件系统的可用空间不足时,XFS可能无法继续写入数据,从而触发writeback错误。
我们可以通过使用df命令来查看文件系统的可用空间,并使用du命令来查看具体文件或目录的占用空间情况。
如果发现空间不足的问题,可以通过删除无用的文件、压缩日志文件或扩展文件系统等方式来释放空间。
此外,软件层面的问题也可能导致writeback错误的发生。
例如,内核或文件系统驱动程序的bug可能会导致writeback错误。
在这种情况下,我们可以尝试升级内核或文件系统驱动程序,以修复可能存在的问题。
此外,我们还可以尝试降低磁盘写入速度或使用较新版本的XFS文件系统,以提高系统的稳定性和可靠性。
linux不同文件系统向磁盘读写的方式Linux操作系统支持多种文件系统,每种文件系统向磁盘读写的方式可能会有所不同。
下面我们来了解一下几种常见的文件系统及它们向磁盘读写的方式。
1. ext2/ext3/ext4文件系统这是Linux下最常用的文件系统之一,其向磁盘读写的方式主要采用块设备的形式。
在磁盘上,ext文件系统会将数据分成多个块写入到不同的扇区中,因此读写速度相对较快。
同时,ext文件系统还采用了日志方式来记录磁盘上的数据操作,从而提高了数据的安全性。
2. Btrfs文件系统Btrfs文件系统是Linux下的一种新型文件系统,能够支持更高级别的数据压缩、快照、复制等功能。
在Btrfs文件系统中,向磁盘读写的方式主要采用了写时复制(Copy-on-Write)的方式。
该方式在写入数据时会先复制一份到另一个区域,然后再将修改后的数据写入原位置。
这种方式能够有效避免数据的丢失和损坏,同时也能够提高文件系统的读写性能。
3. NTFS文件系统NTFS文件系统是Windows下的一种文件系统,但也支持在Linux 中进行读写。
在NTFS文件系统中,向磁盘读写的方式主要采用了簇的形式。
当数据被写入磁盘后,NTFS文件系统会将其分成多个簇,然后将簇分别写入到磁盘的不同位置。
由于NTFS文件系统使用了较大的簇,因此会对小文件的读写速度造成一定影响。
综上所述,不同的文件系统对于磁盘读写的方式可能会有所不同。
对于不同的应用场景,我们需要选择合适的文件系统来进行数据存储和管理。
同时,也需要注意保护磁盘中的数据,避免因不当的操作而造成数据的丢失和损坏。
Linux系统调用(一)—文件读写操作...Linux系统调用(一)—文件读写操作这段时间正在研究LINUX的系统调用,用于本人喜欢把学过的东西整理起来,然后系统的去记忆。
现在拿出来和大家分享。
希望对像我这样的初学者有所帮助。
本文大部分内容都是<Unix\Linux编程实践教程>这本书里的,加上一些自己的理解.1.名称: open目标:打开一个文件。
头文件: #include < fcntl.h>函数原形: int fd=open(char * name,int how)参数: name 文件名how 打开模式返回值: -1 遇到错误int 打开成功,返回文件描述符。
这个系统调用在进程和文件之间建立一条连接,这个连接被称为文件描述符,它就像一条由进程通向内核的管道。
要打开一个文件,必须指定文件名和打开模式,有3种打开模式:只读,只写,可读可写,分别对应于O_RDONLY,O_WRONLY,O_RDWR,这在头文件/usr/include/fcntl.h 中有定义。
打开文件是内核提供的服务,如果在打开过程中内核检测到任何错误,这个系统调用就会返回-1。
错误的类型是各种各样的,如:要打开的文件不存在。
即使文件存在可能因为权限不够而无法打开,在open的联机帮助中列出了各种可能的错误,大家可以看看。
UNIX允许一个文件被多个进程访问,也就是说当一个文件被一个进程打开后,这个文件还可以被其它进程打开。
如果文件被顺利打开内核会返回一个正整数的值,这个数值就叫文件描述符,如果同时打开好几个文件,它们所对应的的文件描述符是不同的,如果一个文件打开多次,对应的文件描述符也不相同。
必须通过文件描述符对文件操作。
下面的程序可以证明这一点。
[Copy to clipboard]CODE:#include <stdio.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>int main(int ac,char *av[])/*int ac是命令行参数的个数. char *argv[]是一个存放字符指针的数组, 每个指针指向一个具体的命令行参数(字符串)*/{int fd;int size;char buf[10000]; /*定义用于存放数据的目的缓冲区*/if(ac==1)printf(“please input file!\n”);else{while(--ac){printf(“file :%s\n”,av[ac]);fd=open(av[1],O_RDONLY);printf(“fd:%d\n”,fd);size=read(fd,buf,sizeof(buf));printf(“size:%d\n”,size);printf(“%s”,buf);close(fd);return -1;}}我们编译一下[root@LINUX root]# cc –o show_read show_read.c运行[root@LINUX root]# ./show_read show_read.c下面是运行结果。
linux xfs writeback error解决Linux XFS写回错误问题。
Linux XFS(Extents File System)是一个高性能的文件系统,广泛应用于许多Linux发行版中。
然而,一些用户在使用XFS时可能会遇到写回错误的问题。
本文将详细介绍如何解决Linux XFS写回错误问题,并提供一步一步的解决方案。
第一步:确定问题首先,我们需要确定是否存在写回错误。
当XFS无法正常写回数据时,会产生错误消息。
您可以通过查看系统日志来确认是否存在写回错误。
可以使用以下命令来查看日志文件:sudo dmesg在日志中,您可能会看到类似以下内容的错误消息:XFS (sda1): writeback error on device sda1, inode 12345678如果您找到了类似的错误消息,则表示系统中存在写回错误问题。
第二步:备份数据在开始解决问题之前,务必备份您的数据。
由于我们将对文件系统进行操作,备份可以帮助您在解决问题时恢复数据。
您可以使用rsync或cp命令将数据复制到其他位置。
请记住,备份数据至关重要,以防止意外数据丢失。
第三步:更新系统上一步确认了写回错误存在,接下来,我们需要确保系统已安装最新的软件和补丁。
过时的软件和补丁可能导致写回错误问题。
使用以下命令更新系统软件包:sudo apt updatesudo apt upgrade请耐心等待更新过程完成。
完成后,重新启动系统以确保更新生效。
第四步:磁盘检查接下来,我们将对文件系统进行磁盘检查以修复可能存在的错误。
首先,将系统置于单用户模式。
输入以下命令:sudo init 1然后,使用xfs_repair命令对文件系统进行检查和修复:sudo xfs_repair /dev/sda1请注意,/dev/sda1应根据系统中的实际设备进行相应更改。
等待xfs_repair命令完成磁盘检查和修复过程。
这可能需要一些时间,取决于文件系统的大小和错误数量。
Linux中磁盘的挂载流程
在Linux中,磁盘的挂载流程一般涉及以下几个关键步骤:
1.查看需要挂载的设备:首先,你需要确定要挂载的磁盘设备。
这通常可以通过查看/dev目录下的设备文件来完成,例如/dev/sda、/dev/sdb等。
2.新建分区:如果磁盘尚未分区,你需要使用fdisk命令来创建新的分区。
执行fdisk /dev/sda(将/dev/sda替换为你的设备文件名)进入操作界面。
在fdisk命令中,你可以使用m来查看可操作的命令,使用n来新建分区,根据需要选择主分区或扩展分区。
完成分区创建后,使用w命令保存退出。
3.格式化新建的分区:使用格式化命令(如mkfs.xfs)对新建的分区进行格式化。
例如,mkfs.xfs /dev/sda1会将/dev/sda1分区格式化为XFS文件系统。
4.挂载磁盘:
•临时挂载:使用mount命令将分区挂载到指定的目录。
例如,mount
/dev/sda1 /data会将/dev/sda1分区挂载到/data目录。
这种挂载方式在机器重启后会失效。
•永久挂载:为了在系统启动时自动挂载分区,你需要修改/etc/fstab文件。
在文件的末尾添加一行,指定分区设备、挂载点、文件系统类型、挂载选项等。
例如,/dev/sda1 /data xfs defaults 0 0表示在启动时自动将/dev/sda1分区挂载到/data目录,使用XFS文件系统,采用默认挂载选项。
完成修改后,重启机器,挂载即会生效。
5.验证挂载:使用df命令或cat /etc/mtab命令来查看分区的挂载情况,确保分区已成功挂载到指定的目录。
xfs日志原理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:XFS(Extended File System)是Linux系统中常用的一种文件系统,并且在CentOS等操作系统中作为默认文件系统被广泛采用。
在XFS文件系统中,日志(journal)的作用非常重要,它可以保证文件系统的一致性和可靠性。
本文将从XFS日志的原理、工作机制和优缺点等方面进行详细介绍。
一、XFS日志的原理XFS日志是一种采用日志结构的文件系统,它使用一种称为“write-ahead logging(WAL)”的机制来保证数据的一致性。
在XFS中,所有的数据修改操作都会被记录到日志中,然后再在磁盘上执行实际的数据写入操作。
这样可以确保在系统意外崩溃或断电等情况下,可以通过日志进行回滚和恢复,避免数据丢失或文件系统损坏。
XFS日志的构成主要包括同步元数据日志(Synchronous Metadata Journal)和延迟写入日志(Delayed Write Journal)。
其中同步元数据日志用于记录对文件系统元数据(如inode、block等)的修改操作,它会在元数据操作完成后立即写入磁盘,这样可以确保元数据的一致性。
而延迟写入日志则用于记录对数据块的修改操作,它会在一定条件下才将数据写入磁盘,以提高系统性能。
在XFS文件系统中,日志的写入是以一组称为事务(Transaction)的单位进行的。
当文件系统进行数据更新时,会将这些操作打包为一个事务,并将其写入到日志中。
每个事务都会有一个唯一的标识符,以便在系统崩溃后可以通过日志进行事务的回滚操作。
XFS日志的写入顺序是有序的,即先写入同步元数据日志,再写入延迟写入日志。
这样可以确保元数据的一致性和数据的可靠性。
在写入日志时会采用类似于写时拷贝(Copy-On-Write)的技术,即先将日志写入到一个临时日志区域,然后在系统空闲时再将其写入到磁盘中,以减少对磁盘的频繁访问。
XFS日志也存在一些缺点,如:1. 日志空间占用:XFS日志会占用一定的磁盘空间用于存储日志数据,这可能会影响文件系统的可用空间。
在linux内核中读写⽂件1. 序曲在⽤户态,读写⽂件可以通过read和write这两个系统调⽤来完成(C库函数实际上是对系统调⽤的封装)。
但是,在内核态没有这样的系统调⽤,我们⼜该如何读写⽂件呢?阅读内核源码,可以知道陷⼊内核执⾏的是实际执⾏的是sys_read和sys_write这两个函数,但是这两个函数没有使⽤EXPORT_SYMBOL导出,也就是说其他模块不能使⽤。
在fs/open.c中系统调⽤具体实现如下(内核版本2.6.34.1):SYSCALL_DEFINE3(open, const char __user *, filename, int, flags, int, mode){long ret;if (force_o_largefile())flags |= O_LARGEFILE;ret = do_sys_open(AT_FDCWD, filename, flags, mode);/* avoid REGPARM breakage on x86: */asmlinkage_protect(3, ret, filename, flags, mode);return ret;}跟踪do_sys_open()函数,就会发现它主要使⽤了do_filp_open()函数该函数在fs/namei.c中,⽽在该⽂件中,filp_open函数也是调⽤了do_filp_open函数,并且接⼝和sys_open函数极为相似,调⽤参数也和sys_open⼀样,并且使⽤EXPORT_SYMBOL导出了,所以我们猜想该函数可以打开⽂件,功能和open⼀样。
使⽤同样的⽅法,找出了⼀组在内核操作⽂件的函数,如下:功能函数原型打开⽂件struct file *filp_open(const char *filename, int flags, int mode)读⽂件ssize_t vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)写⽂件ssize_t vfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)关闭⽂件int filp_close(struct file *filp, fl_owner_t id)2. 内核空间与⽤户空间在vfs_read和vfs_write函数中,其参数buf指向的⽤户空间的内存地址,如果我们直接使⽤内核空间的指针,则会返回-EFALUT。
linux xfs writeback error -回复Linux XFS是一种强大且高性能的文件系统,它被广泛应用于许多Linux 发行版中。
然而,有时候我们可能会遇到XFS写回(writeback)错误。
在本文中,我们将一步一步解释什么是XFS写回错误,它的原因是什么,以及如何解决这个问题。
首先,我们需要了解什么是XFS写回。
写回是一种延迟写入(deferred write)策略,它允许系统将数据保留在缓存中一段时间,然后再将其写入磁盘。
这样可以提高文件系统的性能,因为它减少了写入操作的次数。
XFS 使用了写回策略来提高性能,但有时候会产生写回错误。
XFS写回错误可能由多种原因引起。
其中一种常见的原因是磁盘故障。
当发生磁盘故障时,XFS无法将数据写入磁盘,因此会产生写回错误。
另一个可能的原因是文件系统损坏。
当文件系统损坏时,XFS可能会无法正确地写回数据,导致写回错误的发生。
此外,内核或硬件问题也可能引发写回错误。
要解决XFS写回错误,我们可以采取一些步骤。
首先,我们需要检查磁盘是否正常工作。
可以使用命令“smartctl”来检查磁盘的SMART状态。
如果SMART状态显示有硬盘问题,那么可能需要更换磁盘。
其次,我们可以使用XFS自带的诊断工具来检查文件系统的健康状况。
可以使用“xfs_repair”命令来修复损坏的文件系统。
运行此命令可能需要在单用户模式下启动系统。
另外,我们还可以尝试更新系统的内核和驱动程序。
有时候XFS写回错误是由于内核或硬件问题引起的。
更新内核和驱动程序可以修复相关问题。
此外,我们还可以尝试调整XFS的写回策略。
默认情况下,XFS使用较慢的写回策略,但我们可以通过修改“/etc/sysctl.conf”文件来改变写回策略。
我们可以尝试将“vm.dirty_background_ratio”和“vm.dirty_ratio”参数的值提高,以改善写回性能。
最后,如果以上方法都无法解决问题,我们可以考虑重新格式化磁盘并重新创建XFS文件系统。
linux xfs数据块以及扩展块存放规则XFS(eXtented File System)是一种针对UNIX和类UNIX操作系统设计的高性能文件系统。
在XFS中,数据块和扩展块是用来存储文件和文件系统元数据的重要概念。
下面将详细介绍XFS中数据块和扩展块的存放规则。
1.数据块(Data Block)数据块是用来存储文件内容的最小单位,在XFS中被组织成一个树状结构,根据文件大小和块大小,可以分为四个层次:叶节点、间接块、二次间接块和三次间接块。
-叶节点(Leaf Node):叶节点是树状结构的最底层,存储了文件的实际内容,大小为4KB或者8KB,取决于文件系统的配置。
当文件内容较小时,可以直接存放在叶节点中。
-间接块(Indirect Block):当文件较大时,超过一个叶节点的容量时,会在文件的inode中引入一个间接块。
间接块存放的是指向叶节点的指针,每个间接块的大小为4KB,可以存放1024个指针。
-二次间接块(Double Indirect Block):当文件的大小超过一个间接块的容量(4KB * 1024)时,会引入一个二次间接块,存放的是指向间接块的指针。
每个二次间接块的大小为4KB,可以存放1024个间接块。
-三次间接块(Triple Indirect Block):当文件的大小超过一个二次间接块的容量(4KB * 1024 * 1024)时,会引入一个三次间接块,存放的是指向二次间接块的指针。
每个三次间接块的大小为4KB,可以存放1024个二次间接块。
通过这样的树状结构,XFS可以高效地存储和访问大文件。
2.扩展块(Extent Block)扩展块是一种用来存储大文件的数据结构。
在XFS中,扩展块由多个连续的数据块组成,并且扩展块以文件的逻辑地址(起始块号)和长度来进行描述。
通过使用扩展块,XFS可以减少文件系统的索引节点(Inode)的数量,提高文件系统的性能。
当一个文件或目录需要占用多个数据块时,XFS会自动将这些数据块连接成一个扩展块。
Linux中XFS文件系统的使用及创建方法(2)三、文件系统的迁移要使得系统中的其它分区使用XFS文件系统,还有一步是迁移文件系统。
建议在迁移文件系统时,首先将磁盘上的数据、文件先备份,以免发生不可挽回的损失,在进行文件系统转换之间,最好能将整个系统进行完全备份。
这一步有很多种方法,本文仅就笔者的迁移方法加以描述。
各位可以按照自己习惯的方式去完成。
如果你想得到一个纯的xfs系统(系统的所有文件系统均采用XFS文件系统)话,还得将根文件系统也格式化为xfs文件系统。
这实际上是比较繁杂的一步。
因为根文件系统不能被umount,所以,必须首先创建一个分区,其文件系统为ext2文件系统,然后将目前的根分区上的所有文件与目录,原原本本地复制到这一个分区,然后更改/etc/fstab文件,替换原来的根分区。
方法如下:以上操作是将根分区上的所有文件打包,复制到新建立的分区。
当然,你也可以直接使用以下命令复制文件。
# cp –dpR / /mnt/temp接着,将下次启动的根分区更改到/dev/hda4分区,更改/etc/fstab文件及/etc/lilo.conf ,然后,运行 lilo。
重新启动后,新的根分区就已经为/dev/hda4。
接下来,创建一个xfs文件系统的分区:$ mkfs -t xfs /dev/hda2加载此分区,采用两样的方法,将根分区的内容复制到此分区:$ mount -t xfs /dev/hda2 /mnt/temp在根分区下,运行:再次更改/etc/fstab、/etc/lilo.conf,用新建的xfs分区替换原来的ext2主分区。
如下所示:/dev/hda2 / xfs defaults 1 1将新建的xfs分区用作根分区,保存以上设置。
再次检查配置文件内容,确认无误后再重新启动系统。
如果你的设置全部正确,那么系统成功启动后,你就拥有一个纯XFS文件系统的系统了。
关于XFS⽂件系统概述前⾔: ⽬前XFS已成为Linux主流的⽂件系统,所以有必要了解下其数据结构和原理。
XFS⽂件系统XFS是⼀个⽇志型的⽂件系统,能在断电以及操作系统崩溃的情况下保证数据的⼀致性。
XFS最早是针对IRIX操作系统开发的,后来移植到linux上,⽬前CentOS 7已将XFS作为默认的⽂件系统。
使⽤XFS已成为了潮流,所以很有必要了解下其数据结构和原理。
接下来将介绍XFS的⼀些概念,包括分配组、超级块、inode等等,过程中会结合xfs_db(xfs提供的输出⽂件系统信息的⼯具)打印⼀些信息,了解当前XFS的实时数据。
分配组(Allocation Group)XFS将空间分为若⼲个分配组,每个分配组⼤⼩相等(最后⼀个可能不等)。
分配组包含有超级块、inode管理和剩余空间管理等,所以分配组可以认为是⼀个单独的⽂件系统。
正是分配组这样的设计,使得XFS拥有了并⾏IO的能⼒。
在单个分区上使⽤XFS体现不了这种并⾏IO 能⼒,但是如果⽂件系统跨越多个物理硬件⽐如ceph,并⾏IO将⼤⼤提⾼吞吐量利⽤率。
上图为分配组的结构图,重点关注前⾯4个扇区,从上到下分别为超级块、空闲块信息、inode信息和内部空闲列表。
超级块(superblock)xfs_db查看超级块内容,执⾏xfs_db -r /dev/xxx(xxx为XFS所在的分区),输⼊sb再输⼊p即可,如下图所⽰(鉴于篇幅未尽列出输出):超级块有⼏个核⼼的元数据为:blocksize:块⼤⼩,⼀般为4KB;dblocks:⼀个分配组含有的块数⽬;agcount:整个⽂件系统含有的分配组数⽬;sectsize:扇区⼤⼩,⼀般为512B;inodesize:inode节点⼤⼩,⼀般为512B;icount:整个⽂件系统⽬前已经分配的inode数⽬;ifree:整个⽂件系统空闲的inode数⽬,由于XFS不是格式化的时候预分配所有的inode,⽽是根据使⽤情况动态构造inode,所以该值为动态值。
linux xfs 读写流程
XFS(eXperimental File System)是一个高性能的日志文件系统,被广泛应用于许多Linux发行版中。
它的设计目标是提供高并发、高
吞吐量和高可扩展性的文件系统。
XFS的读写流程可以大致分为以下几个步骤:
1.打开文件:在执行读写操作之前,首先需要通过系统调用打开
文件。
打开文件时,内核会分配一个文件表项,并返回给应用程序一
个文件描述符作为文件句柄,在后续的读写操作中使用。
2.定位到目标位置:在进行读写操作之前,需要先将文件指针定
位到所需位置。
可以使用系统调用如lseek来移动文件指针到指定的
位置。
对于读操作,内核会将文件指针指向待读取数据的偏移量;对
于写操作,内核会将文件指针指向待写入数据的偏移量。
3.系统调用:进行实际的读写操作前,应用程序需要调用相应的
系统调用,如read和write来向文件系统发送请求。
这些系统调用会
将待读取或待写入的数据以及其他必要的参数传递给内核,然后内核
负责处理这些请求。
4.缓存数据:在进行读写操作时,内核会先检查缓存中是否具有所需的数据,如果有,它会直接将数据返回给应用程序,减少了对磁盘的访问。
如果在缓存中找不到数据,内核会进一步查找磁盘上的数据。
5.读取数据:如果需要进行读操作,并且缓存中没有所需数据,内核会向磁盘发起I/O请求,读取相应的数据块。
在XFS中,数据块是一个512字节的单元,多个数据块可以组成一个文件或目录。
6.写入数据:如果需要进行写操作,并且缓存中没有足够的空间来存储数据,内核会向XFS元数据区域提交一个写操作请求。
元数据包括文件系统结构、文件属性和文件分配的信息。
内核将写入的数据块写入磁盘,并在元数据中更新相应的信息,以保证数据的一致性和可靠性。
7.更新元数据:在写操作完成后,内核会更新相应的元数据,包括文件大小、时间戳等信息,并将其写入磁盘。
XFS使用了一种称为COW(Copy-On-Write)的技术来保证数据的完整性和一致性。
因此,对于每个写入操作,XFS会创建一个新的数据块并写入磁盘,而不是直接覆盖原有的数据块。
这样可以防止数据损坏,同时提高写入性能。
8.释放资源:在读写操作完成后,内核会释放相应的资源,包括关闭文件句柄、释放缓存等。
需要注意的是,XFS还有一些高级特性,如日志(Log)和延迟分配(Delayed Allocation)等,它们可以进一步提升性能和可靠性。
日志可以记录文件系统的更新操作,以便在系统崩溃或发生意外情况时进行恢复。
延迟分配则可以减少写入操作对磁盘的访问,提高写入性能。
总结起来,XFS的读写流程大致为打开文件、定位到目标位置、系统调用、数据缓存、读取/写入数据、更新元数据和释放资源。
通过优化和高级特性,XFS能够实现高性能、高并发和高可扩展性的文件读写操作。