Descripción general del sistema de archivos de registro en el sistema Linux

Como todos sabemos, el sistema de archivos es la parte más importante del sistema operativo . Cada sistema operativo
tiene su propio sistema de archivos. El sistema de archivos afecta directamente la estabilidad y confiabilidad del sistema operativo
. Por lo general, existen dos sistemas de archivos bajo Linux, el sistema de archivos de diario y el sistema de archivos que no son de registro. Los siguientes dos tipos de sistemas de archivos se presentan brevemente.
1. Sistema de archivos sin registro El sistema de archivos sin registro no registra los cambios del sistema de archivos cuando está funcionando. El sistema de archivos almacena datos en el disco al asignar bloques de archivos a archivos. Cada archivo ocupa más de un sector de disco en el disco. El trabajo del sistema de archivos es mantener el archivo en el disco y registrar qué sectores están ocupados por el archivo. Además, el uso del sector también se registra en el disco. Cuando el sistema de archivos lee y escribe un archivo, primero encuentra el número de sector utilizado por el archivo y luego lee el contenido del archivo. Si desea escribir un archivo, el sistema de archivos primero encuentra los sectores disponibles y agrega los datos. La información de uso del sector de archivos también se actualiza al mismo tiempo. Diferentes sistemas de archivos asignan y leen bloques de archivos de diferentes maneras. Por ejemplo, dos /windows usa el sistema de archivos grueso, mientras que Windows NT usa el sistema de archivos NTFS. El sistema de archivos que no son de registro funciona muy bien, pero tiene muchos problemas. Consulte, para un sistema de archivos de registro ordinario, como el sistema de archivos Ext2, si el sistema simplemente escribe la información de la partición del disco (metadatos) del archivo en la partición del disco, no ha tenido tiempo de escribir el contenido del archivo en el disco. El accidente ocurrió: el sistema se apagó y el resultado sería: el contenido del archivo es todavía contenido antiguo, y la información de metadatos es contenido nuevo, los dos son inconsistentes. Veamos cómo funciona fsck en los sistemas Linux: normalmente, cuando se inicia el sistema Linux, primero ejecute fsck, que analiza todos los sistemas de archivos locales enumerados en el archivo /etc /fstab. El trabajo de fsck es garantizar que los metadatos del sistema de archivos a montar estén en un estado utilizable. Cuando el sistema se apaga, fsck reenvía todos los datos del búfer al disco y garantiza que el sistema de archivos se desinstale completamente para garantizar el uso normal la próxima vez que se inicie el sistema. Sin embargo, una falla de alimentación inesperada u otras fallas causarán que el sistema se congele y reinicie. Cuando esto sucede, el sistema operativo no tiene tiempo para desmontar el sistema de archivos. Después de reiniciar, fsck explora a fondo el disco, verifica minuciosamente los metadatos e intenta corregir cualquier error que se pueda encontrar durante la verificación. La comprobación exhaustiva de todos los metadatos es extremadamente lenta. Cuanto mayor sea el sistema de archivos, más tiempo se tarda en completar un análisis exhaustivo. Fsck también encontró errores de disco que no pudo solucionar. En este caso, simplemente elimine o guarde el archivo como un archivo. En los centros de datos de acceso de alta densidad, fsck puede causar una gran corrupción de archivos de datos. El sistema Linux solo se puede usar después de que fsck haya terminado de escanear, verificar y reparar. Por supuesto, si hay archivos graves o pérdida de datos, es posible que el sistema no pueda reiniciarse. Tipos de sistemas de archivos que no son de registro: Linux puede admitir una amplia variedad de sistemas de archivos, y casi todas las distribuciones de Linux usan ext2 como el sistema de archivos predeterminado. El sistema de archivos Ext2 es un sistema de archivos no log. Además, otros sistemas de archivos que no son de registro compatibles con Linux son: FAT, VFAT, HPFS (OS /2), NTFS ( Windows
NT), UFS de Sun, etc. En segundo lugar, el sistema de archivos de registro El sistema de archivos de registro se basa en el sistema de archivos que no son de registro, agregando registros de registro de los cambios del sistema de archivos. La idea de diseño del archivo de registro es realizar un seguimiento de los cambios en el sistema de archivos y registrar los cambios. La idea de un sistema de archivos de diario proviene de un gran sistema de base de datos. Las operaciones de la base de datos consisten en múltiples suboperaciones interdependientes relacionadas. La falla de cualquier suboperación significa la invalidez de toda la operación. Por lo tanto, cualquier modificación de los datos requiere un retorno al estado anterior de la operación. Una tecnología similar se utiliza en el sistema de archivos con registro por diario. El sistema de archivos de registro guarda los registros en la partición del disco. La operación de escritura primero opera el archivo de registro. Si la operación de escritura completa se interrumpe por algún motivo (como un fallo de alimentación del sistema), cuando se reinicia el sistema, la interrupción se reanudará de acuerdo con el registro. La operación de escritura anterior. Este proceso toma solo unos segundos a unos pocos minutos. ¿Cómo funciona el sistema de archivos de diario? En el sistema de archivos de registro, todos los cambios, adiciones y cambios en el sistema de archivos se registran en " log " (es decir, datos para registrar información de metadatos del archivo). A intervalos regulares, el sistema de archivos escribirá los metadatos del archivo y el contenido del archivo actualizados en el disco y luego eliminará esta parte del registro. Reinicie el nuevo registro. Antes de realizar cambios en los metadatos, el controlador del sistema de archivos escribe una entrada en el registro que describe lo que hará. Luego continúa y modifica los metadatos. De esta manera, el sistema de archivos de registro tiene un historial de modificaciones de metadatos recientes. Cuando se comprueba que no hay problema de coherencia con el sistema de archivos que se ha desinstalado por completo, solo es necesario realizar una verificación correspondiente basada en el historial de modificación de datos. Es decir, además de almacenar datos y metadatos, el sistema de archivos de registro también almacena un registro, al que podemos llamar metadatos (metadatos sobre metadatos). El sistema de archivos de registro hace que los datos y archivos sean más seguros, pero la sobrecarga se incrementa. Cada actualización y la mayoría de las operaciones de registro requieren sincronización de escritura, lo que requiere más operaciones de E /S de disco. Desde el principio de los archivos de registro, es una buena idea utilizar el sistema de archivos de registro en diario en las particiones que requieren operaciones de escritura frecuentes. Un sistema de archivos de registro o un sistema de archivos que no sean de registro se pueden combinar en un sistema Linux. El registro aumenta el tiempo para las operaciones de archivos, pero desde la perspectiva de la seguridad de archivos, la seguridad de los archivos de disco se ha mejorado considerablemente. El autor ha probado el sistema de archivos de registro. El rendimiento del sistema de archivos de registro no es mucho más que el rendimiento del sistema de archivos ext2. Algunos sistemas de archivos de registro utilizan el algoritmo del árbol B +. Al operar algunos archivos grandes, el rendimiento es negativo. El rendimiento del sistema de archivos de registro es aún mejor. ¿Cuáles son los beneficios de usar un sistema de archivos de registro por diario? Se mejoró la seguridad del archivo, se redujeron las posibilidades de que se dañara el archivo, se redujo el tiempo de exploración del disco y se redujo el número de exploraciones. Cuando el sistema se cae inesperadamente, no se perderá el contenido del archivo. Al menos, el archivo debe conservar el contenido de la versión anterior. Con el sistema de archivos de registro, el disco se escaneará una vez cada 20-30 veces. , se reduce el número de exploraciones