Linux文件系统、磁盘I/O是怎么工作的

作者&投稿:濮蔡 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 与前面所述的CPU和内存一样,文件系统与磁盘I/O同样是Linux操作系统核心功能之一。

文件系统部分:

Linux通过统一的文件系统管理所有文件和目录,包括块设备、套接字、管道等。每个文件都分配了索引节点和目录项,记录文件元信息和目录结构。索引节点是文件的唯一标志,而目录项维护文件系统的树状结构。文件数据存储在逻辑块中,逻辑块由连续的扇区组成,常见大小为4KB。为了提高效率,索引节点和目录项会缓存到内存中。

虚拟文件系统VFS在用户进程和文件系统之间引入一个抽象层,支持各种不同的文件系统,并定义了一套所有文件系统都支持的数据结构和标准接口。

文件系统I/O部分:

挂载文件系统后,可以通过VFS提供的标准接口访问文件。文件读写方式有缓冲与非缓冲、直接与非直接、阻塞与非阻塞、同步与异步等分类。这些分类基于是否利用缓存、是否利用操作系统页缓存、是否阻塞程序运行以及是否等待响应结果。

文件系统性能观测部分:

可以使用-i参数查看索引节点的使用情况,通过/proc/meminfo和/proc/slabinfo查看目录项和索引节点的缓存情况。

磁盘I/O部分:

磁盘分为机械磁盘和固态磁盘,按照接口和架构可以分为IDE、SCSI、SATA等类型。通用块层作为块设备抽象层,向上为文件系统和应用程序提供接口,向下管理各种磁盘设备的驱动程序。

I/O栈部分:

Linux存储系统的I/O栈分为文件系统层、通用块层、设备层。Linux通过多种缓存机制来优化I/O效率。

磁盘性能指标及观测部分:

磁盘性能指标包括使用率、饱和度、IOPS、吞吐量、响应时间等。可以使用iostat、pidstat、iotop等工具观测磁盘I/O。


Linux操作系统支持常用的文件系统有哪些?
大家常常可能因为工作或学习的需要,要使用个操作系统(比如Windows和Linux)。大家对Windwos支持的文件系统可能比较熟悉,而对Linux操作系统所支持的文件系统也许比较陌生。常需要把Windows中的文件拷贝到Linux系统下使用,这就需要了解Linux操作系统所支持的文件系统。下面简单说明了Linux操作系统所支持的几个大家...

Linux文件系统?
文件系统是指Linux系统将用户所有文件在各种存储设备上进行有效地存取。Linux系统文件主要包括:①普通文件,如.cpp文件、文本文件、二进制文件等。②目录文件,Linux系统下的主要目录结构 ③bin目录下存放的是系统命名文件;④boot目录下存放的是启动Linux系统的核心文件;⑤dev目录下存放的是所有设备文件;⑥...

什么是Linux文件系统,Linux常用的文件系统有哪些
Linux文件系统中的文件是数据的集合,文件系统不仅包含着文件中的数据而且还有文件系统的结构,所有Linux用户和程序看到的文件、目录、软连接及文件保护信息等都存储在其中。Ext3是一款日志文件系统能够在异常停机中避免文件系统资料不一致的情况,自动修复数据的不一致与错误,然而一般重整文件系统相当耗费时间...

在Linux环境下,遇到“ chmod:更改xx的权限:只读文件系统”
在Linux环境下,遇到“chmod: 更改xx 的权限: 只读文件系统”这样的提示时,实际上是由于尝试对只读文件系统进行写操作导致的。要解决这个问题,首先理解文件权限的表示方式。当看到文件权限显示为-r--r--r--时,这意味着文件是只读状态。如果想改变权限,通常的做法是为具有所有权限的文件设置为777。

Linux的文件系统
磁盘空间管理:文件系统负责分配和回收磁盘空间,确保磁盘空间的有效利用。数据持久性:文件系统确保即使在系统重启后,文件数据也能保持不变。数据备份与恢复:文件系统提供了备份和恢复数据的机制,有助于数据的安全性和完整性。常用的Linux文件系统 1、ext2\/ext3\/ext4:ext2(Second Extended Filesystem)...

linux中有没有可以查看文件系统的命令?
有的,Linux中有多个命令可以用于查看文件系统的信息。以下是一些常用的命令:1. df命令:用于显示文件系统的磁盘空间使用情况,包括已用空间、可用空间、文件系统类型等。示例命令:`df -h`2. du命令:用于显示目录或文件的磁盘使用情况,可以查看各个子目录或文件的大小。示例命令:`du -h <目录或...

linux系统下常见的文件格式有哪些?
Linux是使用这一整个分区作为交换空间。一般这个swap格式的交换分区是主内存的2倍。在内存不够时,Linux会将部分数据写到交换分区上。 \\x0d\\x0a\\x0d\\x0aVFAT: \\x0d\\x0a\\x0d\\x0aVFAT叫长文件名系统,这是一个与Windows系统兼容的Linux文件系统,支持长文件名,可以作为Windows与Linux交换文件...

Linux主要几种文件系统
Linux是支持多种文件系统的操作系统,相对比较主流的有ext4、xfs、BtrFS等,一般安装使用的是ext4。1、 EXT4是第四代扩展文件系统(英语:Fourth extended filesystem,缩写为 ext4)是Linux系统下的日志文件系统,是ext3文件系统的后继版本。2、Linux系统支持多种文件系统,包括windows的NTFS,要获知用户...

什么是Linux文件系统,Linux常用的文件系统有哪些
从系统角度来看,文件系统是对文件存储器空间进行组织和分配,负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说,它负责为用户建立文件,存入、读出、修改、转储文件,控制文件的存取,当用户不再使用时撤销文件等。在Linux中常用的文件系统主要有ext3、ext2及reiserfs。Linux目前几乎支持所有的Unix...

linux系统中使用mount命令挂载文件系统的格式中设备名和安装点分别是...
当挂载的文件系统linux不支持时,mount一定报错,如windows2000的ntfs文件系统。可以重新编译linux内核以获得对该文件系统的支持。关于重新编译linux内核,就不在这里说了。四、自动挂载 每次开机访问windows分区都要运行mount命令显然太烦琐,为什么访问其他的linux分区不用使用mount命令呢?其实,每次开机时,...

枣阳市13518544062: 安装linux系统是在NTFS还是FTA32类型的磁盘中?
方戴小儿: NTFS和FAT32两种分区格式都可以用来安装Linux,但是将会失去Linux系统的安全性能.所以一般Linux系统安装时不会让用户选择这两种格式作为Linux系统的分区文件系统,而是推荐使用专门为Linux 设计的文件系统:EXT2&#47;EXT3&#47;EXT4.

枣阳市13518544062: linux系统中磁盘与文件系统的关系 -
方戴小儿: 文件系统 就是 磁盘的格式化方式,也就是写入的文件的格式.文件系统 windows 有FAT32 和 NTFS 等Linux 有 ext2 ext3 之类的..也就是说 正常情况下,两种文件系统的磁盘分区是 无法互相看到的,也就是里面的文件是无法互相看到的.格式化,为什么要格式化呢,不格式化的话,你的磁盘还不能被写入特定格式的文件.数据存储 都是有特定的“格式”的.其实格式化 就类似于 初始化磁盘,在格式化之前,那只不过是一块不规则的磁盘.磁盘 和 文件系统的关系 就是 文件系统就是决定磁盘存储的格式.

枣阳市13518544062: 简述Linux文件系统通过i节点把文件的逻辑结构和物理结构转换的工作过程. -
方戴小儿: Linux通过i节点表将文件的逻辑结构和物理结构进行转换. i 节点是一个64字节长的表,表中包含了文件的相关信息,其中有文件的大小、文件所有者、文件的存取许可方式以及文件的类型等重要信息.在i节点表中最重要 的内容是磁盘地址表.在磁盘地址表中有13个块号,文件将以块号在磁盘地址表中出现的顺序依次读取相应的块.Linux文件系统通过把i节点和文件名进行 连接,当需要读取该文件时,文件系统在当前目录表中查找该文件名对应的项,由此得到该文件相对应的i节点号,通过该i节点的磁盘地址表把分散存放的文件物 理块连接成文件的逻辑结构.

枣阳市13518544062: 如何看linux文件系统类型及挂载硬盘命令 -
方戴小儿: 使用df -h命令来查看硬盘的挂载状态. 关于硬盘挂载的其它说明: 一、检测硬盘能否被识别 # fdisk -l 查找新硬盘信息,类似如下文本: Disk /dev/sdb: 36.7 GB, 36748945408 bytes 二、挂载硬盘 1、在本地硬盘中临时创建一个目录 #mkdir /opt/...

枣阳市13518544062: Linux中常见的磁盘管理工具有哪些 -
方戴小儿: Linux中常见的磁盘管理工具有哪些 在Linux系统安装时,其中有一个步骤是进行磁盘分区.在分区时可以采用Disk Druid、RAID和LVM等方式进行分区.除此之外,在Linux系统中还有fdisk、cfdisk、parted等分区工具.,将介绍几种常见的磁盘...

枣阳市13518544062: 如何修复linux硬盘坏块 -
方戴小儿: fsck(file system check)用来检查和维护不一致的文件系统.若系统掉电或磁盘发生问题,可利用fsck命令对文件系统进行检查 Linux技巧:使用Fsck命令修复损坏的分区 输入Root密码登录后采用:fsck -t ext3 -r /usr/local 修复 fsck的命令的几个使用方法 指令:fsck 使用权限 : 超级使用者 root 使用方式 : fsck [-sACVRP] [-t fstype] [–] [fsck-options] filesys […] 说明 : 检查与修复 Linux 文件系统,可以同时检查一个或多个 Linux 档案系统

枣阳市13518544062: 在UNIX或Linux系统上,当一个磁盘被格式化成文件系统时,系... - 上学吧
方戴小儿: 1、linux最少需要两个分区,主分区是Ext4格式,另一个SWAP分区格式.2、新版的linux在安装时一般会需要3个分区:第一个是引导分区,用来安装UEFI等引导信息,通常用Ext2、Ext4的格式;第二个就是安装系统和储存文件的Ext4格式分区;第三个就是专用于与内存交换数据和作为缓存使用的SWAP分区.3、Linux管理文件的模式与windows不一样,是采用文件夹模式,在linux系统当中,新的硬盘加入也是以文件夹的方式挂载到主分区,而不是采用windows的分区模式,通常只能看到Ext4分区,看不到linux的引导分区和交换分区的.

枣阳市13518544062: 完全用Linux工作 "Linux 下用什么整理硬盘 -
方戴小儿: 整理硬盘如果是指硬盘碎片的话,Linux中常用的ext2、ext3、ext4文件系统是完全不需要的.Linux的ext2、ext3、ext4采用一种聪明的方法来存放文件.把多个文件并排放在磁盘上不同位置,Linux文件系统把所有文件都分散到了整个磁盘上,每两个文件之间都留有相当巨大的空闲空间.当文件被修改、体积增加时,它们通常有足够的空间来扩展,一旦有碎片产生时,文件系统会尝试移动整个文件来消除碎片.所以不需要一个碎片整理工具.

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