22、UNIX文件系统VxFS的特性与优化

UNIX文件系统VxFS的特性与优化

1. 文件创建与日志重放

当创建新文件时，需要完成以下步骤：
1. 更新新文件所在根目录的链接计数和时间戳。
2. 更新inode位图，表明inode已被分配。
3. 初始化新的inode。
4. 更新目录块，添加新文件的条目。

在事务写入日志时，会设置标记来指示事务的开始和结束。若系统崩溃， fsck 会运行并对日志中找到的所有完整事务进行日志重放。首先要通过扫描最低事务ID来定位日志的起始位置，然后按顺序重放每个子功能，且每个操作必须是幂等的。例如，日志中“增加inode链接计数”的操作不是幂等的，多次重放会使inode链接计数无效，应使用“将inode链接计数设置为3”这样的操作。意图日志的大小在创建文件系统时确定，也可直接指定，目前最大日志大小为16MB。

2. 扩展操作

对于日志式文件系统，某些操作会带来问题。例如，当对链接计数为1的文件调用 unlink() 系统调用时，调用返回后文件被视为已删除，但如果文件仍处于打开状态，就不能立即从磁盘物理删除，直到文件最后一次关闭。

为解决此问题，VxFS提供了inode扩展操作。在 unlink() 情况下，会在inode上设置 VX_IEREMOVE 扩展操作来指示应删除该文件，这本身就是一个事务。任何试图打开该文件的进程将被拒绝，但已打开文件的进程可继续操作。系统崩溃时，必须先完成扩展操作才能访问文件系统，如 VX_IEREMOVE 会将文件从文件系统中删