JFS 文件係統概述及布局分析（三）
保留聚集inode5到15以備將來擴展。從聚集inode16開始，每個文件集有一個inode，即文件集分配映射表inode。這個inode描述了表示文件集的控制結構。當更多文件集添加到聚集中時，為了容納更多的文件集inode，聚集inode表本身可能必須增大。
分配組 [color=#f5fafe][/color]
分配組(AG)把聚集中的空間分成大塊，並且允許JFS資源分配策略使用眾所周知的方法，來實現更好的JFSI/O性能。首先，分配策略嘗試將相關數據的磁盤塊和磁盤inode集群起來，使磁盤實現好的局域性。文件通常是順序地讀寫，而目錄中的文件通常一起訪問。其次，為了容納局域性，分配策略嘗試在整個聚集中分配不相關數據。聚集內的分配組用從0開始的AG（分配組）索引。即用AG標識。 [color=#f5fafe][/color]
必須選擇分配組大小，以使AG足夠大以不斷提供連續資源分配。為了將聚集擴充或縮小時所需進行的更新數最小化，分配組必須限制最大組數128。此外，JFS將對8192個聚集塊的分配組大小規定其最小值。分配組大小必須總是1個dmap頁（1、2、4、8、...dmap頁）描述的塊數的2的冪次方。分配組大小在聚集超級塊中存儲。
大小不是分配組大小倍數的聚集將包含部分分配組；磁盤塊沒有完全覆蓋聚集的最後一個分配組。除了JFS將標記在塊分配映射表中分配的卻不存在的磁盤塊之外，該部分分配組將被當作完整的分配組。
文件集
文件集是文件和目錄的集合，這些文件和目錄形成了可獨立安裝的子樹。文件集完全包含在一個聚集中。請注意，一個聚集中可能有多個文件集；在那種情況下，所有文件集共享由聚集控制結構定義的空閒聚集磁盤塊公共池。
文件集有：
文件集inode表，包含描述文件集範圍的控制結構的inode。文件集inode表邏輯上包含一個inode數組。 [color=#f5fafe][/color]
文件集inode分配映射表，描述文件集inode表。文件集inode分配映射表包含文件集inode上及其磁盤位置上的分配狀態信息。描述文件集分配映射表和其他文件集信息的超級inode，駐留前面所描述的聚集inode表中。由於復制了聚集inode表，因此這個inode存在第二個版本，它指向同樣的數據。超級inode本身是一個文件。當文件集一開始創建時，分配第一個inode盤區按需要動態分配和釋放其它inode盤區。 中國
文件集中inode的分配如下所示：
中國
保留文件集inode0。 [color=#f5fafe][/color]
文件集inode1包含附加的文件集信息，它們無法放入聚集inode表中的文件集分配映射表inode。
文件集inode2是文件集的根目錄inode。注意，JFS保留了inode2是文件係統的根這一公共Unix約定。 [color=#f5fafe]中國[/color]
文件集inode3是文件集的ACL文件。
從文件集inode4開始，文件集inode用於一般文件集對象、用戶文件、目錄和符號鏈接。
盤區、inode、B+樹 [color=#f5fafe]Www.[/color]
盤區是當作單元分配給JFS對象的連續聚集塊序列。盤區完全包含在一個聚集（並且因此也是在一個分區）中；但是，大盤區可能跨多個分配組。
每個JFS對象可用一個inode來表示。inode包含預期的對象特定信息，例如：時間戳和文件類型。它們還包含記錄盤區分配的B+樹。注意，所有JFS元數據結構（除超級塊之外）都以文件表示。通過重用這種數據的inode結構，數據格式（即磁盤布局)自然是可擴展的。 [color=#f5fafe][/color]
盤區、B+樹、inode在以下章節中詳細描述。
盤區 [color=#f5fafe][/color]
文件是按盤區順序分配的。盤區是當作一個單元分配的聚集塊的連續變長序列。盤區的尺寸範圍是1到2(24)-1個聚集塊。盤區可能跨越多個分配組(AG)。為了在插入新盤區、定位特定盤區等操作方面有更優性能，這些盤區是按B+樹索引的。 [color=#f5fafe][/color]
定義一個盤區需要兩個值，即其長度和其地址。長度以聚集塊尺寸為單位計算。JFS使用24位值來表示盤區的長度，因此盤區的範圍大小是1到2(24)-1個聚集塊。 [color=#f5fafe][/color]
對於512字節的聚集塊尺寸(所允許的最小值)，最大盤區是512*(2(24)-1)字節，（比8G稍小)。對於4096字節的聚集塊尺寸（所允許的最大值），盤區的最大長度是4096*(2(24)-1)字節，(比64G稍小)。這些限制僅適用於一個的盤區；對整體文件大小沒有限制作用。地址指的是盤區中第一個塊的地址。地址同樣以聚集塊為單位：它從聚集的開始處計算塊偏移量。
結合了用戶特定聚集塊尺寸的基於盤區的文件係統，允許JFS不需要單獨支持內部存儲碎片。可配置聚集使用小的聚集塊尺寸（例如，512字節），以使大量小尺寸文件的聚集內部存儲碎片最小化。
通常，JFS分配嘗試通過分配最小數量的盤區策略，而使每個盤區盡可能大。這就允許大的I/O傳送，結果使得性能提高。然而，對於特殊情況，不一定總有這種結果。例如，一個段的寫入時復制會造成連續盤區被分割成更小的連續盤區係列。另一種情況是盤區大小的限制。例如：由於JFS必須把整個盤區讀入內存，然後進行解壓縮，所以壓縮文件盤區大小是有限的。由於JFS的可用內存數量有限，因此它必須保證有足夠的空間用於解壓縮盤區。
提供了一個碎片整理實用程序，以減少動態分配／釋放可變長盤區時出現的外部存儲碎片。這種分配和釋放可能導致不相連的變長空閒盤區遍及整個聚集。碎片整理實用程序會把多個小的空閒盤區合並成一個較大的盤區。 [color=#f5fafe][/color]
inode
JFS磁盤inode是512字節。一個JFS磁盤inode包含4組基本信息。第一組描述JFS對象的POSIX屬性。第二組描述JFS對象的其它屬性；這些屬性包括支持VFS必需的信息、操作係統環境特定的信息、以及B+樹的頭部。第三組不是包含B+樹根節點的盤區分配描述符就是包含內嵌數據。第四組包含擴展屬性、更多內嵌數據或附加的盤區分配描述符。在jfs_dinode.h的structdinode中定義磁盤inode結構。
JFS動態分配inode提供的好處如下： [color=#f5fafe][/color]
inode磁盤塊可放在任何磁盤地址，這使得inode號和位置分開。這種分離簡化了支持聚集和文件集重組，能夠使聚集縮小。可以移動inode，移動後號碼仍然相同。這允許JFS不必需要查找目錄結構就可以更新inode號。對於支持DFS文件集復制而言，這種分離也是必需的。當復制文件集時，僅復制inode。既然JFS能把新的inode放在磁盤的任意位置，新inode將有與從它們復制的inode相同的號碼。這允許JFS不需復制目錄結構並且更新inode號。 [color=#f5fafe][/color]
不再需要分配實際所需十倍的inode。這對於JFS中較大的inode尺寸（大於512字節）而言，尤為重要。 [color=#f5fafe][/color]
大文件的文件分配可能消耗多個分配組且仍是連續的，而靜態分配造成間隔（由於每個分配組中初始分配的inode）。
另一方面，動態inode分配造成大量問題，包括：
對於靜態分配，文件係統的幾何構造隱含描述了磁盤上inode的布局；對於動態分配，必需有單獨的映射結構。
對JFS完整性而言，這些映射結構是至關重要的。由於復制這些結構的係統開銷，JFS決定接受丟失這些映射表的風險。但是，JFS將復制B+樹結構，該結構允許JFS查找映射表。 [color=#f5fafe][/color]
通過只分配磁盤上inode連續大塊的inode盤區，動態分配了inode。根據定義，一個JFSinode盤區包含32個inode。對於512字節的inode尺寸，因此磁盤上一個inode盤區的大小是16KB。
當分配新的inode盤區時，並不初始化盤區。然而，要使fsck能夠檢查是否inode在使用中，JFS需要inode的一些信息。一旦盤區中的 inode標記成在使用中，就必須初始化它的文件集號、inode號、inode戳以及inode分配組塊地址。因此，鏈接字段就足以確定inode當前是否正在使用。
注意，動態inode分配意味著在inode號與inode的磁盤地址之間沒有直接關係。因此，JFS必須有查找磁盤上inode的方法。inode分配映射表提供了這一功能。
inode生成號只是每當重用inode時值就增加的計數器。
存儲每個inode生成計數器這一靜態inode分配常用方法在動態inode分配中不起作用，因為當inode空閒時，其磁盤空間可能確實由不是 inode的數據所重用，（換句話說，空間可能被收回，以存儲普通文件數據）。因此，在JFS中，只有一個inode生成計數器，它在每一個inode分配時增加其值，即在重用inode時，相應的計數器增加其值，而不是每個inode有一個計數器。
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