Диски и файловые системы

файловая  система"; "расширенная" она - по сравнению с файловой системой ОС minix, послужившей прототипом Linux, "вторая" - потому что ранние версии Linux базировались на Extfs с более ограниченными возможностями.

      О файловой системе Ext2fs написано  немало . Поэтому замечу только, что  по способу организации хранения  данных она - типичная представительница  файловых систем Unix.

Отличительная ее особенность - наличие нескольких копий суперблока, что повышает надежность хранения данных. Кроме того, для характерен очень эффективный механизм кэширования дисковых операций, что обеспечивает замечательное их быстродействие - едва ли не рекордное среди известных мне файловых систем. Оборотная сторона чего, однако, - относительно слабая устойчивость при аварийном завершении работы (вследствие мертвого зависания или отказа питания), поскольку отложенность записи изменений файлов делает весьма высокой вероятность нарушения связи между их inodes и блоками данных. 

ReiserFS

       Файловая система ReiserFS оказалась  для Linux исторически первой из

журналируемых - она поддерживается каноническим ядром c http://www.kernel.org, начиная с первых версий ветви 2.4.x. И была единственной, разработанной "с нуля" специально для этой ОС Хансом Райзером и его фирмой Namesys. Как и в большинстве рассмотренных, в ReiserFS осуществляется журналирование только операций над метаданными файлов. Что, при определенном снижении надежности, обеспечивает высокую производительность: по моим наблюдениям, на большинстве типичных пользовательских задач она лишь

незначительно уступает Ext2fs. А на такой, достаточно обычной, операции, как копировании  большого количества мелких файлов, существенно  ее опережает.

      Кроме этого, ReiserFS обладает уникальной (и  по умолчанию задействованной) возможностью оптимизации дискового пространства, занимаемого мелкими, менее одного блока, файлами (а следует помнить, что в любой Unix-системе такие файлы присутствуют в изобилии): они целиком хранятся в своих inode, без выделения блоков в области данных

- вместе  с экономией места это способствует  и росту производительности, так  как и данные, и метаданные (в  терминах ReiserFS - stat-data) файла хранятся  в непосредственной близости  и могут быть считаны одной  операцией ввода/вывода.

      Вторая особенность ReiserFS - то, что  т.н. хвосты файлов, то есть  их конечные части, меньшие  по размеру, чем один блок, могут  быть подвергнуты упаковке. Этот  режим (tailing) также включается  по умолчанию при создании ReiserFS, обеспечивая около 5% экономии

дискового пространства. Что, правда, несколько  снижает быстродействие, и потому режим тайлинга можно отменить при  монтировании файловой системы. Однако упаковка хвостов автоматически  восстанавливается после перекомпиляции ядра - что, требует внимательного отношения.

        ReiserFS не совместима с Ext2fs на  уровне утилит обслуживания файловой  системы. Однако соответствующий  инструментарий, объединенный в  пакет reiserfsprogs, уже давно включается  в штатный комплект современных  дистрибутивов (или, в крайнем случае, может быть получен с сайта Namesys). 

Ext3fs

     В отличие от ReiserFS, Ext3fs - не более чем  журналируемая надстройка над классической Ext2fs, разработанная Стивеном Твиди  в компании Red Нat и поддерживаемая ядром Linux, начиная с версии 2.4.16. Как  следствие такого происхождения, она сохраняет со своей

прародительницей  полную совместимость, в том числе  и на уровне утилит обслуживания (начиная  с версии 1.21 объединяющего их пакета e2fsprogs). И переход от ext2fs к ext3fs может  быть осуществлен простым добавлением файла журнала к первой, не только без

переформатирования  раздела, но даже и без рестарта машины.

     Из  этого вытекает первое преимущество ext3fs, особенно весомое в случае большого парка компьютеров. Второе же - чуть ли не максимальная надежность: ext3fs является единственной системой из рассматриваемых, в которой возможно журналирование операций не только с метаданными, но и с данными файлов.

В Ext3fs предусмотрено  три режима работы - полное журналирование (full data journaling), журналирование с обратной записью (writeback), а также задействуемое по умолчанию последовательное (ordered).

     Режим полного журналирования, как легко  догадаться из названия, распространяется и на метаданные, и на данные файлов. Все их изменения сначала пишутся  в файл журнала и только после этого фиксируются на диске. В случае аварийного отказа журнал можно повторно перечитать, приведя данные и метаданные в непротиворечивое состояние. Этот

механизм  практически гарантирует от потерь данных, однако является наиболее медленным.

     В режиме отложенной записи, напротив, в  файл журнала записываются только изменения  метаданных файлов, подобно всем рассмотренным  ниже файловым системам. То есть никакой  гарантии сохранности данных он не предоставляет, однако обеспечивает наибольшее (в рамках Ext3fs) быстродействие.

    В последовательном режиме также физически  журналируются только метаданные файлов, однако связанные с ними блоки  данных логически группируются в  единый модуль, называемый транзакцией (transaction). И эти блоки записываются перед записью на диск новых метаданных на диск, что, хотя и не гарантирует сохранности данных, весьма последней

способствует. Причем - при меньших накладных  расходах по сравнению с полным журналированием, обеспечивая промежуточный уровень  быстродействия. 
 

    Заключение.

    Если  бы Вы составляли хит-лист самого важного  в компьютере, не считая его комплектующии, что-бы у Вас стояло на первом месте? У меня это файловая система. Я  уверен что когда наступит время  и выйдет замена файловой системы NTFS (я имею в виду Windows пользователей к которым и себя полностью отношу) это будет Революция в мировом компьюторостроении.

    Именно  поэтому данная контрольная и  посвещена этой теме. В ней я  посторался разобраться с данной темой, обозначить различия в использование разных файловых систем с учетом фактора установленной ’операционки’.

    Что нас ждет дальше? Какие нововведения мы увидим в следующей файловой системе? Думаю на этот вопрос однозначного ответа не даст никто. Ясно только что  это не конец. А  до тех пор НАМ (простым пользователям) только и остается что изучать, описывать и следить за новостями.

    Считаю  что поставленную задачу (дать общее  представление) о Windows и  Linux выполнил. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

1)  http://novostey.com/politic/news2253.html

2)  http://www.sdteam.com/?tid=1116

3)  Хакер,  номер #107, стр. 107-156-1

4)  http://www.computerra.ru/think/sentinel/32529/

5)  http://citkit.ru/articles/381/

6)  http://ru.wikipedia.org