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工作日志管理 系統(tǒng)開發(fā)工作日志( 三 )

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XFSXFS 是一種高性能的64 位文件系統(tǒng)，由SGI 公司為了替代原有的EFS 文件系統(tǒng)而開發(fā)的 。XFS 通過保持cache 的一致性、定位數(shù)據(jù)和分布處理磁盤請(qǐng)求來提供對(duì)文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)的低延遲、高帶寬的訪問 。目前SGI已經(jīng)將XFS文件系統(tǒng)從IRIX移植到Linux 。
4.1 分配組（allocation groups）
當(dāng)創(chuàng)建 XFS 文件系統(tǒng)時(shí)，底層塊設(shè)備被分割成八個(gè)或更多個(gè)大小相等的線性區(qū)域（region），用戶可以將它們想象成”塊”（chunk）或者”線性范圍（range）”，在 XFS 中，每個(gè)區(qū)域稱為一個(gè)”分配組” 。分配組是唯一的，因?yàn)槊總€(gè)分配組管理自己的索引節(jié)點(diǎn)（inode）和空閑空間，實(shí)際上是將這些分配組轉(zhuǎn)化為一種文件子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)透明地存在于 XFS 文件系統(tǒng)內(nèi) 。有了分配組，XFS 代碼將允許多個(gè)線程和進(jìn)程持續(xù)以并行方式運(yùn)行，即使它們中的許多線程和進(jìn)程正在同一文件系統(tǒng)上執(zhí)行大規(guī)模 IO 操作 。因此，將 XFS 與某些高端硬件相結(jié)合，將獲得高性能而不會(huì)使文件系統(tǒng)成為瓶頸 。分配組在內(nèi)部使用高效的 B+樹來跟蹤主要數(shù)據(jù)，具有優(yōu)越性能和極大的可擴(kuò)展性 。
4.2 日志記錄
【工作日志管理 系統(tǒng)開發(fā)工作日志】XFS 也是一種日志記錄文件系統(tǒng)，它允許意外重新引導(dǎo)后的快速恢復(fù) 。象 ReiserFS 一樣，XFS 使用邏輯日志；它不象 ext3 那樣將文字文件系統(tǒng)塊記錄到日志，而是使用一種高效的磁盤格式來記錄元數(shù)據(jù)的變動(dòng) 。就 XFS 而言，邏輯日志記錄是很適合的；在高端硬件上，日志經(jīng)常是整個(gè)文件系統(tǒng)中爭用最多的資源 。通過使用節(jié)省空間的邏輯日志記錄，可以將對(duì)日志的爭用降至最小 。另外，XFS 允許將日志存儲(chǔ)在另一個(gè)塊設(shè)備上，例如，另一個(gè)磁盤上的一個(gè)分區(qū) 。這個(gè)特性很有用，它進(jìn)一步改進(jìn)了 XFS 文件系統(tǒng)的性能 。
4.3 延遲分配
延遲分配是 XFS 獨(dú)有的特性，它是查找空閑空間區(qū)域并用于存儲(chǔ)新數(shù)據(jù)的過程 。通過延遲分配，XFS 贏得了許多機(jī)會(huì)來優(yōu)化寫性能 。到了要將數(shù)據(jù)寫到磁盤的時(shí)候，XFS 能夠以這種優(yōu)化文件系統(tǒng)性能的方式，智能地分配空閑空間 。尤其是，如果要將一批新數(shù)據(jù)添加到單一文件，XFS 可以在磁盤上分配一個(gè)單一、相鄰區(qū)域來儲(chǔ)存這些數(shù)據(jù) 。如果 XFS 沒有延遲它的分配決定，那么，它也許已經(jīng)不知不覺地將數(shù)據(jù)寫到了多個(gè)非相鄰塊中，從而顯著地降低了寫性能 。但是，因?yàn)?XFS 延遲了它的分配決定，所以，它能夠一下子寫完數(shù)據(jù)，從而提高了寫性能，并減少了整個(gè)文件系統(tǒng)的碎片 。在性能上，延遲分配還有另一個(gè)優(yōu)點(diǎn) 。在要?jiǎng)?chuàng)建許多”短命的”臨時(shí)文件的情況下，XFS 可能根本不需要將這些文件全部寫到磁盤 。因?yàn)閺奈唇o這些文件分配任何塊，所以，也就不必釋放任何塊，甚至根本沒有觸及底層文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù) 。
JFSJFS 由IBM 公司開發(fā)，最初出現(xiàn)在AIX 操作系統(tǒng)之上，它提供了基于日志的字節(jié)級(jí)、面向事務(wù)的高性能文件系統(tǒng) 。它具有可伸縮性和健壯性，與非日志文件系統(tǒng)相比，它的優(yōu)點(diǎn)是其快速重啟能力：JFS 能夠在幾秒或幾分鐘內(nèi)就把文件系統(tǒng)恢復(fù)到一致狀態(tài) 。JFS 是完全 64 位的文件系統(tǒng) 。所有 JFS 文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化字段都是 64 位大小 。這允許 JFS 同時(shí)支持大文件和大分區(qū) 。
為了支持 DCE DFS（分布式計(jì)算環(huán)境分布式文件系統(tǒng)），JFS 將磁盤空間分配池（稱為聚集）的概念, 與可安裝的文件系統(tǒng)子樹（稱為文件集）的概念分開 。每個(gè)分區(qū)只有一個(gè)聚集；每個(gè)聚集可能有多個(gè)文件集 。在第一個(gè)發(fā)行版中，JFS 僅支持每個(gè)聚集一個(gè)文件集；但是，所有元數(shù)據(jù)都已設(shè)計(jì)成適用于所有情況 。
如圖3所示，聚集開始部分是32K的保留區(qū)，緊隨其后的是聚集主超級(jí)塊 。超級(jí)塊包含聚集的信息，例如：聚集的大小、分配組的大小、聚集塊的尺寸等等 。超級(jí)塊位于固定位置，這使得 JFS 不依賴任何其它信息，就能夠找到它們 。在聚集中還有一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)是聚集索引結(jié)點(diǎn)表（Aggregate Inode Table）以及用于其映射的聚集索引結(jié)點(diǎn)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 描述聚集塊映射表（block map），inode 3 描述安裝時(shí)的內(nèi)嵌日志，inode 4 描述在聚集格式化期間發(fā)現(xiàn)的壞塊，保留inode 5 到 15 以備將來擴(kuò)展 。從inode 16 開始，每個(gè)inode代表一個(gè)文件集 。文件集中也有索引結(jié)點(diǎn)表以及用于其映射的索引結(jié)點(diǎn)分配映射表，文件集中的inode 描述文件集中的每一個(gè)文件 。

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