23、UNIX文件系统：演变、设计与实现

UNIX文件系统：演变、设计与实现

1. VxFS DMAPI支持

数据管理接口组指定了一个由文件系统和/或操作系统供应商提供的API（DMAPI），它为分层存储管理（HSM）应用提供支持。HSM应用在文件系统接近满时，将未使用的文件迁移到磁带，在需要时再迁移回来，类似于虚拟内存和物理内存的概念。文件系统的大小可以远大于其所在设备的实际大小，HSM应用通常提供多种策略来决定迁移的文件类型和时间。

VxFS实现了DMAPI，具有以下特性：
- 事件注册 ：应用可以注册一个或多个事件，如每次读写或挂载调用等事件。
- 打孔操作 ：允许应用将数据迁移到磁带，然后在文件中打孔以释放块，同时保留文件大小，形成管理区域。
- 隐形读写 ：应用可以读写文件而不更新文件时间戳，便于迁移操作不被用户察觉，也能与备份应用协同工作。

VxFS支持多种HSM应用，包括VERITAS Storage Migrator。

2. UFS文件系统

2.1 早期UFS历史

最初的512字节文件系统存在性能问题，主要是由于数据以512字节块写入，随机分布在磁盘上，导致吞吐量不足。此外，小文件块使非小文件很快进入间接块，增加了I/O操作；文件元数据（inode）和文件数据物理分离，导致寻道时间长。

在3BSD和BSD4.0之间的早期工作中，将块大小增加到1024字节，性能提高了两倍，减少了许多文件对间接数据块的需求。

伯克利团队设计了新的文件系统，将其划分为多个柱面组，