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文件系统
文件系统类型
可使用 df 命令的 -T 选项查看 Type 字段。
df -ThFilesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
tmpfs tmpfs 168M 1.1M 167M 1% /run
/dev/vda3 ext4 40G 3.2G 35G 9% /
tmpfs tmpfs 837M 0 837M 0% /dev/shm
tmpfs tmpfs 5.0M 0 5.0M 0% /run/lock
/dev/vda2 vfat 197M 6.1M 191M 4% /boot/efi
tmpfs tmpfs 168M 4.0K 168M 1% /run/user/1000
tmpfs tmpfs 168M 4.0K 168M 1% /run/user/0EXT4
最常用的 Linux 文件系统，兼具稳定性和性能。
- 最大文件 2 TB。
- 最大分区 32 TB。
- 默认日志模式是有序模式（Order）。
- 支持多种日志模式。
VFAT
Linux 对 FAT 文件系统的支持，常用于与 Windows 系统共享数据。
TMPFS
基于内存的虚拟文件系统，读写快。
文件元数据 - inode
在 ext 文件系统中，元数据使用 inode 存储。
使用 ls -i` 查看
ls -i foo791470 foo会输出 foo 文件的 inode 编号。
使用 stat 命令
显示文件的详细信息。
stat foo File: foo
Size: 0 Blocks: 0 IO Block: 4096 regular empty file
Device: fc03h/64515d Inode: 791470 Links: 1
Access: (0664/-rw-rw-r--) Uid: ( 1000/ kuga) Gid: ( 1000/ kuga)
Access: 2024-08-29 16:18:20.603296561 +0800
Modify: 2024-08-29 16:18:20.603296561 +0800
Change: 2024-08-29 16:38:49.498144965 +0800
Birth: 2024-08-29 16:18:20.603296561 +0800inode 的使用情况
df -iFilesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
tmpfs 214148 736 213412 1% /run
/dev/vda3 2608144 100369 2507775 4% /
tmpfs 214148 2 214146 1% /dev/shm
tmpfs 214148 3 214145 1% /run/lock
/dev/vda2 0 0 0 - /boot/efi
tmpfs 42829 25 42804 1% /run/user/1000
tmpfs 42829 26 42803 1% /run/user/0新建文件会消耗一个 inode，例如下面的命令。
touch foobar/dev/vda3 2608144 100370 2507774 4% /可以看到 /dev/vda3 的 IFree 减 1 了。如果 inode 用完，就不能新建文件了。
日志模式类型
文件系统一般分为 3 种日志模式：
- Writeback：回写模式。
- Ordered：有序模式。
- Journal：完全日志模式。
Writeback - 回写模式
特性：文件系统只记录元数据的日志，实际的数据写入操作和元数据的更新是异步进行的。也就是说，数据可能在元数据之前写入磁盘，或者在元数据之后写入。
优点：性能较高，因为数据写入的顺序不受严格限制。
缺点：由于数据和元数据之间的写入顺序可能不一致，如果系统崩溃，可能会导致元数据和数据不一致，进而出现数据损坏的风险。
Order - 有序模式
特性：文件系统确保所有的数据块在元数据更新之前被写入磁盘。换句话说，数据的写入必须在元数据更新前完成。
优点：比回写模式安全得多，因为它减少了数据与元数据不一致的风险，同时保持了较好的性能。
缺点：性能稍低于回写模式，但仍然是很多场景下的良好平衡点。
Journal - 完全日志模式
特性：文件系统不仅记录元数据的日志，还记录数据本身的日志。所有的数据和元数据在实际写入磁盘之前，都会先记录到日志中。
优点：这种模式提供了最高的安全性，因为在任何时候，数据和元数据都可以从日志中恢复，即使系统崩溃，文件系统仍然可以保证数据的完整性。
缺点：性能较低，因为每次写入都要进行两次写操作（一次写日志，一次写实际数据）。