76、NTFS文件系统的缓存、日志记录与恢复机制解析

NTFS文件系统的缓存、日志记录与恢复机制解析

1. NTFS缓存与写入特性

应用程序可利用NTFS的直写（write - through）和缓存刷新（cache - flushing）功能，确保文件修改能在适当间隔记录到磁盘上。直写是指强制将写操作立即记录到磁盘，缓存刷新则是将缓存内容写入磁盘，这两种操作都很高效。

NTFS无需额外的磁盘I/O操作来将修改刷新到多个不同的文件系统数据结构，因为对这些数据结构的更改会在一次写入操作中记录到日志文件中。若发生故障导致缓存内容丢失，可从日志文件中恢复文件系统的修改。与FAT文件系统不同，NTFS保证在直写操作或缓存刷新后，即使系统随后出现故障，用户数据也将保持一致并可立即使用。

2. 元数据日志记录

NTFS采用与TxF相同的日志记录技术来实现文件系统的可恢复性，即把所有修改文件系统元数据的操作记录到日志文件中。不过，NTFS内置的文件系统恢复支持不使用CLFS，而是使用一种名为日志文件服务（Log File Service，LFS）的内部日志记录实现（它并非后台服务进程）。而且，TxF仅在调用者选择进行事务操作时才会使用，而NTFS会记录所有元数据更改，以便在系统故障时使文件系统保持一致。

3. 日志文件服务（LFS）

LFS是NTFS驱动程序内的一系列内核模式例程，用于访问日志文件。NTFS会向LFS传递一个指向打开文件对象的指针，指定要访问的日志文件。LFS要么初始化一个新的日志文件，要么调用Windows缓存管理器通过缓存访问现有的日志文件，其调用关系如下：

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