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Linux系统实验报告 姓 名： 年 级： 专 业： 学 号： 任课教师： 开课时间：2012~2013学年第二学期 linux文件系统的特点和发展方向 引言 首先什么是文件系统。文件系统是操作系统的一个重要组成部分，通过对操作系统所管理的存储空间的抽象，向用户提供统一的、对象化的访问接口，屏蔽对物理设备的直接操作和资源管理。而根据计算环境和所提供功能的不同，文件系统可划分为四个层次，从低到高依次是：单处理器单用户的本地文件系统，如DOS的文件系统；多处理器单用户的本地文件系统，如OS/2的文件系统；多处理器多用户的本地文件系统，如Unix的本地文件系统；多处理器多用户的分布式文件系统，如Lustre文件系统。 Linux有多个文件系统，其中最早引入的是MINIX文件系统，是linux支持的第一个文件系统。由于是第一个文件系统，其中存在了很多的问题。最大的缺点就是最大只能使用64M的硬盘分区，而且其文件名最长只能有4个字符。 在MINIX之后，出现了XIA，XIA是MINIX的修正版，它将文件名和文件系统的大小进行了一定的修改，但是仍然不能满足现状的需求，目前以前很少有人用了。 就现在而言人们大多数使用的是ext，ext2，ext3，ext4，jfs，ReiserFS，Xfs这些文件系统。 二、Linux的各类文件系统特性 EXT：是第一专门为Linux设计的文件系统。 EXT2：是linux中的标准的文件系统，也是应用最为普遍的文件系统。它拥有传统UNIX文件系统的许多特性，如：块、inode、目录等。它也是课扩展的，它提供的扩展功能允许用户在不格式化文件系统的情况下使用新的特性。 特性：①拥有最快的速度和最小的cpu占用率。 ②实现了链接这一概念，克服硬链接的限制，引入了符号链接。 ③性能的优化：提高了I/O的读写文件速度；避免了碎片问题；减少了系统读索引节点或读数据块操作的磁盘寻到的时间和频率。 ④几个重要功能的实现：open、close、read、write。 缺点：在写入文件内容的同时并没有写入文件的有关信息； 限制：最大文件大小： 1TB 最大文件极限： 仅受文件系统大小限制 最大分区/文件系统大小： 4TB 最大文件名长度： 255 字符 缺省最小/最大块大小： 1024/4096 字节 缺省inode 分配： 每4096 字节为1 在强制FS 检查前的最大装载： 20 EXT2 Ext3：是一个日志文件系统，文件系统构筑于ext2 文件系统之上，尽可能的方便用户从ext2fs向est3fs迁移，对标准的Linux ext2 文件系统进行了日志扩展。它不支持透明的压缩，在反删除上比ext2要安全性更高。但是ext3没有校验和。 相对于非日志性系统，日志式文件系统的优越性在于：由于文件系统都有快取层参与运作，如不使用时必须将文件系统卸?下，以便将快取层的资料写回磁盘中。 特性：①高可用性：在非正常关机后，系统不需要检查文件系统，恢复系统也只要几十秒。 ②数据的完整性：避免了意外当机对文件系统的破坏，而你也可以选择永远不会看到由于非正常关机而存储在磁盘上的垃圾文件。 ③文件系统的速度：在存储数据时可能要多次写，但是其读写性比ext2来说性能平没有降低。其中ext2每30秒进行一次读写，而ext3每五秒进行一次读写操作。 ④数据转化：可以直接加载为ext2文件系统。 ⑤多日志模式：一种工作模式是对所有的文件数据及metadata（定义文件系统中数据的数据,即数据的数据）进行日志记录（data=journal模式）；另一种工作模式则是只对metadata记录日志，而不对数据进行日志记录，即data=ordered或者data=writeback模式。 缺点：没有现代文件系统所具有的能提高文件数据处理速度和解压的高性能，另外使用ext3文件系统时要注意硬盘限额问题。 限制最大文件大小：16GB – 64TB 最大文件数量：可变 最长文件名限制：255字节 最大卷大小：2TB – 32TB 文件名允许的字符数： 除NUL和/外的所有字节 Ext4：是一种针对ext3系统的扩展日志式文件系统，是专门为linux开发的原始的扩展文件系统的第四版。Ext4是Ext3的改进版，修改了Ext3中部分重要Ext4可以提供更佳的性能和可靠性，还有更为丰富的功能大型文件系统ext4文件系统可支持最高1的分区区与最大16的文件。 Extents：引进了Extent文件存储方式取代ext2/3使