จากบทความกายวิภาคของระบบไฟล์ลินุกซ์โดยเอ็มทิมโจนส์ผมอ่านที่ลินุกซ์ทุกมุมมองระบบไฟล์จากมุมมองของชุดทั่วไปของวัตถุและวัตถุเหล่านี้เป็นซุปเปอร์บล๊อก , ไอโหนด , Dentryและไฟล์ แม้ว่าส่วนที่เหลือของย่อหน้าจะอธิบายข้างต้น แต่ฉันก็ไม่สบายใจกับคำอธิบายนั้น
ใครสามารถอธิบายคำศัพท์เหล่านี้ให้ฉันได้บ้าง
คำตอบ:
แรกและสำคัญที่สุดและฉันรู้ว่ามันไม่ได้เป็นหนึ่งของข้อตกลงจากคำถามของคุณคุณจะต้องเข้าใจเมตาดาต้า เมตาดาต้าและถูกขโมยมาจากวิกิพีเดียนั้นเป็นข้อมูลเกี่ยวกับข้อมูล กล่าวคือข้อมูลเมตามีข้อมูลเกี่ยวกับข้อมูลส่วนหนึ่ง ตัวอย่างเช่นถ้าฉันเป็นเจ้าของรถฉันมีชุดข้อมูลเกี่ยวกับรถ แต่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของรถ ข้อมูลเช่นหมายเลขลงทะเบียนยี่ห้อรุ่นปีที่ผลิตข้อมูลการประกันและอื่น ๆ ข้อมูลทั้งหมดนั้นเรียกรวมกันว่าเมทาดาทา ในข้อมูลเมตาของระบบไฟล์ Linux และ UNIX มีอยู่ในหลายระดับขององค์กรตามที่คุณเห็น
ซุปเปอร์บล๊อกเป็นหลักเมตาดาต้าไฟล์ระบบและกำหนดชนิดของระบบไฟล์ขนาดสถานะและข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างข้อมูลเมตาอื่น ๆ (เมตาดาต้าของเมตาดาต้า) ซุปเปอร์บล็อกนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระบบไฟล์ดังนั้นจึงถูกจัดเก็บในสำเนาที่ซ้ำซ้อนหลายชุดสำหรับระบบไฟล์แต่ละระบบ superblock เป็นโครงสร้างข้อมูลเมตา "ระดับสูงมาก" สำหรับระบบไฟล์ ตัวอย่างเช่นหาก superblock ของพาร์ติชัน / var เสียหายดังนั้นระบบไฟล์ที่สงสัย (/ var) จะไม่สามารถติดตั้งโดยระบบปฏิบัติการ โดยทั่วไปในเหตุการณ์นี้คุณต้องเรียกใช้fsckซึ่งจะเลือกสำเนาสำรองของ superblock สำรองโดยอัตโนมัติและพยายามกู้คืนระบบไฟล์ สำเนาสำรองตัวเองจะถูกเก็บไว้ในกลุ่มบล็อกแพร่กระจายผ่านระบบไฟล์โดยเก็บครั้งแรกที่ออฟเซ็ต 1 บล็อกตั้งแต่เริ่มต้นพาร์ติชัน นี่เป็นสิ่งสำคัญในกรณีที่จำเป็นต้องกู้คืนด้วยตนเอง คุณสามารถดูข้อมูลเกี่ยวกับการสำรองข้อมูล superblock ด้วยคำสั่งdumpe2fs /dev/foo | grep -i superblockซึ่งมีประโยชน์ในกรณีที่มีการพยายามกู้คืนด้วยตนเอง ขอให้เราคิดว่าคำสั่ง dumpe2fs outputs Backup superblock at 163840, Group descriptors at 163841-163841บรรทัด เราสามารถใช้ข้อมูลนี้และความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างระบบไฟล์จะพยายามที่จะใช้การสำรองข้อมูล superblock /sbin/fsck.ext3 -b 163840 -B 1024 /dev/fooนี้: โปรดทราบว่าฉันได้สมมติขนาดบล็อกเป็น 1024 ไบต์สำหรับตัวอย่างนี้
มีinodeในหรือบนระบบไฟล์และแทนข้อมูลเมตาเกี่ยวกับไฟล์ เพื่อความชัดเจนวัตถุทั้งหมดในระบบ Linux หรือ UNIX คือไฟล์ ไฟล์จริงไดเรกทอรีอุปกรณ์และอื่น ๆ โปรดทราบว่าในบรรดาข้อมูลเมตาที่อยู่ในไอโหนดไม่มีชื่อไฟล์ที่มนุษย์คิดว่าจะเป็นสิ่งสำคัญในภายหลัง inode มีข้อมูลเป็นหลักเกี่ยวกับความเป็นเจ้าของ (ผู้ใช้กลุ่ม) โหมดการเข้าถึง (อ่าน, เขียน, เรียกใช้สิทธิ์) และประเภทไฟล์
Dentryเป็นกาวที่ถือ inodes และไฟล์ที่เกี่ยวข้องกันโดยหมายเลขไอโหนดที่จะยื่นชื่อ Dentries ยังมีบทบาทในการแคชไดเรกทอรีซึ่งเป็นการดีที่สุดที่จะเก็บไฟล์ที่ใช้บ่อยที่สุดในมือเพื่อให้เข้าถึงได้เร็วขึ้น การข้ามผ่านระบบไฟล์เป็นอีกด้านหนึ่งของ Dentry เนื่องจากจะรักษาความสัมพันธ์ระหว่างไดเร็กทอรีและไฟล์ของพวกเขา
ไฟล์ในนอกจากจะเป็นสิ่งที่มักจะมนุษย์คิดว่าเมื่อนำเสนอด้วยคำว่าเป็นจริงเพียงบล็อกของข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับพลเหตุผล ค่อนข้างน่าเบื่อมากเมื่อพิจารณาจากงานทั้งหมดที่ทำ (ด้านบน) เพื่อติดตามงาน
ฉันตระหนักดีว่าบางประโยคไม่ได้ให้คำอธิบายที่สมบูรณ์เกี่ยวกับแนวคิดเหล่านี้ดังนั้นโปรดอย่าลังเลที่จะสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมเมื่อใดและที่จำเป็น
ไฟล์
ไฟล์หมายถึงจำนวนไบต์ที่ถูกจัดเรียงตามลำดับที่แน่นอน มันเป็นสิ่งที่คนปกติเรียกเนื้อหาของไฟล์ เมื่อ Linux เปิดไฟล์มันจะสร้างวัตถุไฟล์ซึ่งเก็บข้อมูลเกี่ยวกับที่จัดเก็บไฟล์และกระบวนการที่ใช้งานอยู่ วัตถุไฟล์ (แต่ไม่ใช่ข้อมูลไฟล์เอง) จะถูกโยนทิ้งไปเมื่อไฟล์ถูกปิด
inode
inode (ย่อมาจาก "index node") เป็นกลุ่มของแอ็ตทริบิวต์เกี่ยวกับไฟล์ที่ Linux จัดเก็บ มี inode หนึ่งอันสำหรับแต่ละไฟล์ (แม้ว่าจะมีระบบไฟล์บางระบบ แต่ Linux ต้องสร้าง inode ของตัวเองเพราะข้อมูลนั้นจะกระจายไปทั่วระบบไฟล์) inode เก็บข้อมูลเช่นใครเป็นเจ้าของไฟล์ขนาดไฟล์ใหญ่เท่าไหร่และใครบ้างที่ได้รับอนุญาตให้เปิดไฟล์ แต่ละไอโหนดยังมีหมายเลขเฉพาะสำหรับพาร์ติชันระบบแฟ้ม มันเหมือนกับหมายเลขซีเรียลสำหรับไฟล์ที่อธิบายโดยไอโหนดนั้น
Dentry
Dentry (ย่อมาจาก "รายการไดเรกทอรี") เป็นสิ่งที่เคอร์เนล Linux ใช้ในการติดตามลำดับชั้นของไฟล์ในไดเรกทอรี Dentry แต่ละอันจะจับคู่หมายเลขไอโหนดกับชื่อไฟล์และไดเรกทอรีหลัก
ซุปเปอร์บล๊อก
ซุปเปอร์บล็อกนั้นเป็นโครงสร้างข้อมูลที่ไม่เหมือนใครในระบบไฟล์ (แม้ว่าจะมีหลาย ๆ สำเนาเพื่อป้องกันความเสียหาย) superblock เก็บข้อมูลเมตาเกี่ยวกับระบบไฟล์เช่นเดียวกับ inode ซึ่งเป็นไดเรกทอรีระดับบนสุดและประเภทของระบบไฟล์ที่ใช้
ซุปเปอร์บล๊อกโหนดดัชนี (หรือinode ) รายการไดเรกทอรี (หรือDentry ) และในที่สุดไฟล์วัตถุเป็นส่วนหนึ่งของระบบเสมือนจริงไฟล์ (วีเอฟเอ) หรือสวิทช์ระบบแฟ้มเสมือน วัตถุประสงค์ของ VFS คือการอนุญาตให้แอปพลิเคชันไคลเอนต์สามารถเข้าถึงระบบไฟล์คอนกรีตประเภทต่างๆได้อย่างสม่ำเสมอ
ความสัมพันธ์ของวัตถุหลักใน VFS
Inodeเป็นโครงสร้างข้อมูลบนระบบไฟล์ Unix / Linux inode เก็บข้อมูลเมตาเกี่ยวกับไฟล์ไดเรกทอรีหรือวัตถุระบบไฟล์อื่น ๆ Inode ทำหน้าที่เป็นส่วนต่อประสานระหว่างไฟล์และข้อมูล ไอโหนดสามารถอ้างถึงไฟล์หรือไดเรกทอรีหรือลิงก์สัญลักษณ์ไปยังวัตถุอื่น มันมีหมายเลขที่ไม่ซ้ำกัน (หมายเลข i) คุณลักษณะของไฟล์รวมถึงชื่อวันที่ขนาดและสิทธิ์ในการอ่าน / เขียนและตัวชี้ไปยังตำแหน่งของไฟล์ เป็นคู่กับตาราง FAT ในโลก DOS / Windows
โปรแกรมการให้บริการ, ข้อความ, ภาพ, และอื่น ๆ มีทั้งหมดไฟล์ อุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุตและโดยทั่วไปอุปกรณ์ทั้งหมดถือว่าเป็นไฟล์ตามระบบ
ซุปเปอร์บล๊อกเป็นภาชนะสำหรับเมตาดาต้าระดับสูงเกี่ยวกับระบบไฟล์ superblock เป็นโครงสร้างที่มีอยู่ในดิสก์ (จริงๆแล้วมีหลายที่บนดิสก์สำหรับความซ้ำซ้อน) และในหน่วยความจำ จัดเตรียมพื้นฐานสำหรับการจัดการกับระบบไฟล์บนดิสก์ตามที่กำหนดพารามิเตอร์การจัดการของระบบไฟล์ (ตัวอย่างเช่นจำนวนบล็อกทั้งหมดบล็อกว่างโหนดดัชนีรูท)
Dentry เป็นส่วนต่อประสานระหว่างไฟล์กับ Inodes Dentries ยังมีบทบาทในการแคชไดเรกทอรีซึ่งเป็นการดีที่สุดที่จะเก็บไฟล์ที่ใช้บ่อยที่สุดในมือเพื่อให้เข้าถึงได้เร็วขึ้น
ในความเรียบง่าย dentry และ inode เป็นสิ่งเดียวกันสิ่งที่เป็นนามธรรมของไฟล์หรือไดเรกทอรี ความแตกต่างระหว่าง dentry และ inode คือ dentry ใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในการดำเนินงานเฉพาะไดเรกทอรี inode เป็นเพียงชุดของข้อมูลเมตาเกี่ยวกับไฟล์หรือไดเรกทอรี Superblock เป็นนามธรรมของระบบไฟล์
struct fileในเคอร์เนล linux นั้นถูกเข้าใจผิดว่าเป็นสิ่งอื่น (เช่นstruct address_space) และไม่ได้เป็นนามธรรมของ "ไฟล์" ที่แท้จริง (เช่น / etc / passwd) มันย่อมาจาก "ไฟล์" หรือไดเรกทอรีที่เปิด struct fileถูกสร้างโดยsys_openในเคอร์เนลดังนั้นกระบวนการสามารถมีจำนวนมากstruct fileสำหรับไฟล์เดียวกัน
ทำไมเราต้องมีฟัน มันถูกใช้เพื่อเพิ่มความเร็วการแปลจากชื่อเส้นทาง (เช่น / etc / passwd) เพื่อ inode เคอร์เนล Linux ใช้ inode เพื่อจัดการ "file" หรือไดเรกทอรีไม่ใช่ชื่อของพวกเขา
โปรดทราบว่าข้อกำหนดเหล่านี้ไม่ได้เฉพาะเจาะจงของ Linux แต่เฉพาะระบบไฟล์ ระบบไฟล์ส่วนใหญ่ที่ใช้โดยระบบปฏิบัติการ Unix และ Unix ในปัจจุบันนั้นเป็นระบบไฟล์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากระบบไฟล์ Unix ดั้งเดิมซึ่งกำหนด superblock และ inode ลีนุกซ์สามารถติดตั้งระบบไฟล์หลาย ๆ ตัวที่ไม่มีความคิดของ superblock และ / หรือ inode ซึ่งเป็น FAT ที่พบได้บ่อยที่สุด อีกหนึ่ง ZFS ไม่ได้ใช้ superblock แต่เป็นüberblocks