Hệ thống tập tin EXT4 (File System EXT4)

Trang 1

EXT 4

1

Trang 2

Hệ thống tập tin

Hệ thống tập tin Linux

Họ hệ thống tập tin EXT

Nội Dung

Hệ thống tập tin EXT4

Trang 3

HỆ THỐNG TẬP TIN

Trang 4

Hệ thống tập tin

Trang 5

Tại sao cần có hệ thống tập tin

đâu

-> Ta cần TẬP TIN

Khi có rất nhiều TẬP TIN ???

tính toàn vẹn ???

 Ta cần có HỆ THỐNG TẬP TIN

5

Trang 6

Chức năng cơ bản của hệ thống tập tin

Trang 7

Các yếu tố của hệ thống tập tin

Trang 8

HỆ THỐNG TẬP TIN VÀ HỆ ĐIỀU HÀNH

CÓ MỐI LIÊN QUAN CHẶT CHẼ

Trang 9

HỆ THỐNG TẬP TIN – HỆ ĐIỀU HÀNH

9

Hệ thống tập tin Kiến trúc sư Năm Hệ điều hành cơ bản

LTFS IBM 2010 Linux, Mac OS X , planned Microsoft Windows ,

exFAT Microsoft 2006, 2009 Windows CE 6.0 , Windows XP SP3, Windows Vista SP1

NTFS Version 1.0 Microsoft, Tom Miller,

NTFS Version 6.0 Microsoft 2006 Windows Vista

NTFS Version 5.1 Microsoft 2001 Windows XP

Trang 10

HỆ THỐNG TẬP TIN MẶC ĐINH CHO CÁC HỆ ĐIỀU HÀNH

Release year Operating system File system

1982 Commodore 64 / 1541 Commodore DOS (CBM DOS)

Trang 11

HỆ THỐNG TẬP TIN LINUX

Trang 12

CÁC KHÁI NIỆM

Trang 13

• Không có khái niệm phần mở rộng của tên tập tin (kí tự '.' trong tên tệp được đối xử như mọi kí tự khác

• Các kiểu tập tin: (-) tập thông thường, (d) thư mục, (b) block, (c) ký tự, (l) link, (S) socket, (p) đường ống

Trang 14

Trang 15

15

• Inode là một cấu trúc dữ liệu trong hệ thống tập tin kiểu Unix như UFS

• Một inode chứ tất cả các thông tin về một tập tin, thư mục hoặc là một đối tượng của hệ thống tập tin, trừ

dữ liệu và tên của nó

Trang 16

Trang 17

• Thư mục được coi như là một tập tin đặc biệt Thực chất, một thư mục là một tập tin chứa một danh sách,

mà mỗi phần tử của danh sách này chứa inode và tên tập tin tương ứng

Trang 18

Trang 19

• Cấu trúc hệ thống tin tập tin là một cây phân cấp gồm thư mục và các tập tin trong đó, các tập tin là các lá

Trang 20

Trang 21

• Cấu trúc hệ thống tin tập tin là một cây phân cấp gồm thư mục và các tập tin trong đó, các tập tin là các lá

• Các thư mục thông dụng trong hệ thống tập tin linux

/bin, /boot, /etc, /dev, /home, /lib, /usr, /var, /proc

Trang 22

• Liên kết (link - l) là một ánh xạ giữa tên và inode

• Liên kết vật lý và liên kết biểu tượng

Trang 23

HỌ HỆ THỐNG TẬP TIN EXT

Trang 24

Lịch sử

E X

T

R ém

y C

X T 2

R ém

y C

X T 3

S

te p

en T w ee

T 4

va rio u

Trang 25

Giới hạn hệ thống

25

[6]

ext2 255 bytes Any byte except NUL and / No limit defined 2 TiB 32 TiB

ext3 255 bytes Any byte except NUL and / No limit defined 2 TiB 32 TiB

ext4 256 bytes Any byte except NUL and / No limit defined 16 TiB 1 EiB

Trang 26

File system Stores file owner POSIX file

permissions

Creation timestamps

Last access/ read timestamps

Last content modification timestamps

Disk copy created

Last metadata change timestamps

Last archive timestamps Access control lis

ts

Security/MAC labels

Extended attribut es / Alternate data str eams/ forks

Checksum/ECC

ext2 Yes Yes No Yes Yes Unknow

n Yes No Yes[54] Yes[54] Yes No

ext4 Yes Yes Yes Yes Yes Unknow

n Yes No Yes[54] Yes[54] Yes Partial[55]

Trang 27

Last access/ read timestamps

Last content modification timestamps

Disk copy created

Last metadata change timestamps

Last archive timestamps Access control lis

ts

Security/MAC labels

Extended attribut es / Alternate data str eams/ forks

Checksum/ECC

ext2 Yes Yes No Yes Yes Unknow

n Yes No Yes[54] Yes[54] Yes No

ext4 Yes Yes Yes Yes Yes Unknow

n Yes No Yes[54] Yes[54] Yes

Partial

[55]

Trang 28

File system Hard links Symbolic links Block journalin

g

Metadata-only journaling

Case-sensitive Case-preservi

ng

File Change L og

M

Data deduplica tion

Volumes are resizeable

ext2 Yes Yes No No Yes Yes No No Yes[93] No No No No Online[94]

ext3 Yes Yes Yes[95] Yes Yes Yes No No Yes No No No No Online[94]

ext4 Yes Yes Yes[95] Yes Yes Yes No No Yes No No No No Online[94]

Trang 29

HỆ THỐNG TẬP TIN

EXT 4

Trang 30

Thông tin chung

Kleikamp, Theodore Ts'o, Eric Sandeen, Sam Naghshineh, others

-> Hệ thống tập tin mở rộng thế hệ thứ tư

Ổn định: 21, tháng 10, 2008

Chưa ổn định: 10, tháng 10, 2006

Trang 31

Giới hạn hệ thống

31

Kích thước tập tin tối đa 16 TiB

Số tập tin tối đa 4000 tỷ

Độ dài tập tin tối đa 256 byte (ký tự)

Dung lượng tối đa 1 Eib = Gb

Các ký tự trong tên tập tin Tất cả trừ ký tự NULL (‘\0’) và ‘/’

Kích thước tập tin tối đa 16 TiB

Số tập tin tối đa 4000 tỷ

Độ dài tập tin tối đa 256 byte (ký tự)

Dung lượng tối đa

Các ký tự trong tên tập tin Tất cả trừ ký tự NULL (‘\0’) và ‘/’

Trang 32

Các đặc điểm đáng chú ý

Kích thước lớn

Ext4 có thể tương thích với hệ thống có dung lượng lên tới 1 EiB (= TB !) và kích thước tập tin có thể lên tới 16 TB

Trang 33

33

Extends

• Extends thay thế cho phương pháp block mapping truyền thống sử dụng ở hệ thống tập tin ext2 và 3

• Một extent là một vùng liên tiếp các block vật lý, kiểu tổ chức này tăng hiệu suất làm việc với các tập tin lớn và giảm phân mảnh ổ cứng

• Một extend đơn trong ext4 có thể ánh xạ tới 128 MB liên tiếp

• Có thể có 4 extend trong một inode

* Kích thước lớn

Trang 34

Extends

Hi u su t ệ ấ đố ớ ậ i v i t p tin l n ớ

T o 8 t p tin, m i t p tin kích th ạ ậ ỗ ậ ướ c 1 GB

Trang 35

35

Tương thích với các phiên bản trước

Ext 4 tương thích với ext3 và ext2

Ext2/3 <-> Ext4

* Kích thước lớn * Extends * Tương thích

Trang 37

37

Phá vỡ 32000 giới hạn thư mục con

Trong ext3 , số lượng các thư mục con là một thư mục có thể chứa được giới hạn đến 32.000 Giới hạn này đã được nâng lên đến 64.000 trong ext4, và với tính năng "dir_nlink", nó có thể đi xa hơn điều này (mặc dù nó sẽ tăng tính liên kết phụ huynh) Cho phép tiếp tục thực hiện cho khả năng của các thư mục lớn hơn nhiều, chỉ số htree (một phiên bản chuyên ngành của một cây-B ) được bật theo mặc định trong ext4 Tính năng này được thực hiện trong Linux kernel 2.6.23 Htree cũng có sẵn trong ext3 khi dir_index tính năng được kích hoạt

Trang 38

hiệu suất hơi Kỹ thuật của tạp chí checksumming được lấy cảm hứng từ một bài báo nghiên cứu từ Đại học Wisconsin có tiêu đề hệ

thống tập tin bằng sắt (đặc biệt, phần 6, được gọi là "giao dịch tổng kiểm tra") với những thay đổi trong việc thực hiện các giao dịch hợp

chất được thực hiện bởi hệ thống tập tin bằng sắt (ban đầu được đề xuất bởi Sam Naghshineh trong hội nghị thượng đỉnh RedHat). [11]

Trang 39

39

Hệ thống tập tin nhanh hơn kiểm tra

Trong ext4, nhóm khối chưa được phân bổ và các phần của bảng inode được đánh dấu như vậy Điều này cho phép e2fsck để bỏ qua hoàn toàn vào kiểm tra và làm giảm đáng kể thời gian cần để kiểm tra một hệ thống tập tin của ext4 kích thước được xây dựng để hỗ trợ Tính năng này được thực hiện trong phiên bản 2.6.24 của hạt nhân Linux

Trang 41

41

Cải thiện timestamps

Khi máy tính trở nên nhanh hơn nói chung và là Linux sẽ trở thành sử dụng nhiều hơn cho các ứng dụng quan trọng, các chi tiết của các timestamps thứ hai trở nên không đủ Để giải quyết vấn đề này, ext4 cung cấp timespamps đo bằng nano giây Ngoài ra, 2 bit của trường dấu thời gian mở rộng được thêm vào các bit quan trọng nhất của lĩnh vực giây của timestamps để trì hoãn vấn đề năm

2038 cho một năm 204 thêm.Ext4 cũng cho biết thêm hỗ trợ cho timestamps ngày tạo ra Nhưng, như Theodore Ts’o chỉ ra, trong khi nó rất dễ dàng để thêm một lĩnh vực tạo cập nhật thêm trong inode (do đó về mặt kỹ thuật cho phép hỗ trợ cho ngày tạo ra timestamps trong ext4), đó là khó khăn hơn để chỉnh sửa hoặc thêm hệ thống cần thiết cuộc gọi , như chỉ số() (mà có lẽ sẽ yêu cầu một phiên bản mới), và các thư viện khác nhau phụ thuộc vào họ (như glibc ) Những thay đổi này sẽ yêu cầu phối hợp của nhiều dự án Vì vậy, ngay

cả khi ext4 phát triển thực hiện hỗ trợ ban đầu cho timestamps ngày sáng tạo, tính năng này sẽ không được có sẵn cho chương trình người dùng bây giờ [12 ]

Trang 42

Demo

Trang 43

LOGOLight Team, August 2011

43

Định dạng
Số trang	43
Dung lượng	2,53 MB