Linux 檔案系統備用知識點

2021-10-10 04:18:51 字數 2158 閱讀 9925

最近因為一些需求,需要複習一下linux的檔案系統,簡單對磁碟&&檔案系統做乙個歸納,溫故而知新。

硬碟是怎麼變成檔案系統的

硬碟這東西不知道大家拆過沒,裡面是一片片帶有磁性的碟片,每個碟片有兩個面,都可記錄資料。

而linux 在使用磁碟的時候,會首先對磁碟進行初始化,即類似mkfs.ext3 /dev/hda1這種, 初始化會將磁碟分成3大塊,

vfs我們所知的linux檔案系統非常多,ext3,ext4,nfs,glusterfs等等等等,但我們在實際使用中似乎不太會關注怎麼用這些不同的檔案系統,對於我們寫**來說,我們只關注他掛在哪個本地路徑,然後基於檔案路徑做對應的讀寫操作即可,因為這一塊,linux的vfs(虛擬檔案系統)幫我們做了統一的封裝,我們只需要呼叫統一的核心介面

進行檔案讀寫而不需要關心他到底是ext3還是xfs。

檔案是如何寫入linux的

玩linux的都知道,linux的設計哲學在於一切皆檔案,即所有系統資源都是檔案,當然也包括硬體資源,所以linux在操作對應的硬體資源時,只要修改對應的資源檔案即可。

那既然一切皆檔案了,那不得不說的就是linux的檔案系統是如何實現的了。

先假設乙個場景,有個服務程序,他執行後需要對目錄/var/log/a.log

可以看到,僅僅是寫入乙個日誌,linux就幹了這麼多事,可放在實際工作中,其實也有一點不對,比如我們執行一條sql,返回了1條資料,為什麼返回不是乙個個位元組返回的,然後直接乙個table返回的? 這是因為linux的io機制。

io機制

linux下磁碟io過程不是簡單的乙個讀寫,傳統的io方式,以read(),write()為例,當我們要read() 乙個檔案的時候,首先要將資料從磁碟中拷貝到核心空間的頁快取中,然後再將頁快取的資料拷貝到使用者空間來,同理,write()乙個檔案的時候,也會將資料先寫入核心空間的頁快取,然後再寫入磁碟。

除此之外,還有其他一些io方式,比如阻塞/非阻塞,同步/非同步,直接讀寫等, 而日常工作中遇到的io檔案,大多是這些不同的機制導致的。

排查思路

一般的io慢可以根據以下思路(工具)進行排查:

root@dev: vmstat 1

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----

r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st

0 1 0 6809322 1368 887443 0 0 32640 0 52 478 1 0 50 49 0

0 1 0 6776631 1368 889433 0 0 32640 0 33 490 0 0

-d -x 表示顯示所有磁碟 i/o 的指標

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