㈠ 为什么unix系统中要引入索引节点
索引节点，其英文为 Inode，是 Index Node 的缩写。索引节点是整个 linux 文件系统的基础。存储于文件系统上的任何文件都可以用索引节点来表示。举一个例子来说，假设有一个老图书馆里面有一本登记簿，上面记录着馆内的书名及存放 位置，比如在哪一间的第几排存放着哪一本书，以及书的作者是谁。在这里，记录着一本书的那一行就是索引节点。索引节点以同样的方式来存储对象，我们会在下 面学习。在 Linux 系统中，文件系统主要分为两部分，一部分为元数据（metadata），另一部分为数据本身。元数据，换句话说，就是“包含了与数据有关信息的数据”。索引节点就管理着文件系统中元数据的部分。索引节点基础知识如上所述，文件系统中的任何一个文件或目录都与一个索引节点相对应。每个索引节点都是一个数据结构，存储着目标数据的如下信息：文件大小（以字节为单位）（存放文件的）设备标识符（文件所有者的）用户标识符用户组标识符文件模式（所有者、用户组及其他人对于文件的读取有怎样的权限）扩展属性（如 ACL）文件读取或修改的时间戳链接数量（指向该文件的硬链接数，记住，软链接不计算在内）指向存储该内容的磁盘区块的指针文件分类（是普通文件、目录还是特殊区块设备）文件占用的区块数量Linux 文件系统从来不存储文件创建时间，许多人都不清楚这一点。一个典型的索引数据看起来会是像下面这样：# stat 01Size:923383Blocks:1816IO Block:4096regular fileDevice:803h/2051dInode:12684895Links:1Access:(0644/-rw-r–r–)Uid:(0/root)Gid:(0/root)Access:2012-09-0701:46:54.000000000-0500Modify:2012-04-2706:22:02.000000000-0500Change:2012-04-2706:22:02.000000000-0500索引节点是在何时并以怎样的方式创建的？索引节点的创建与正在使用的文件系统有关。一些文件系统在创建时就创建了索引节点，故其索引节点的数量有限。而一些如 JFS 和 XFS 等系统也在文件系统创建时创建索引节点，但使用动态节点分配，并按需扩大索引节点的数量，因此可以避免所有索引节点用完的情况。当读取文件时都发生了什么？当用户试图读取文件或与该文件相关的信息时，他会使用文件名称。但是，实质上这个文件名称首先映射为存储于目录表中的索引点节号码。通过该索引节点号码又读取到相对应的索引节点。索引节点号码及相对应的索引节点存放于映射表（Inode table）中。索引节点指针结构上面已经解释过，索引节点只存储元数据信息，其中包括真正的数据存储的区块的信息。下面就来解释一下索引节点指针结构。如这篇维基网络上面的文章解释的那样，这个结构可能会有 11 到 13 个指针，但大多数文件系统会以 15 个指针的形式来存储数据结构。这 15 个指针包括：直接指向文件数据区块的 12 个指针，称为直接指针（direct pointer）。一个单独非直接指针（singly indirect pointer），指向一个由多个指针构成的区块，后者的指针又指向文件数据区块。一个双重非直接指针（doubly indirect pointer），指向一个由多个指针构成的区块，后者的指针又指向一个由多个指针构成的区块，这一区块的指针又指向文件数据的区块。一个三重非直接指针（triply indirect pointer），指向一个由多个指针构成的区块，后者的指针又指向一个由多个指针构成的区块，其指针又指向另一个由多个指针构成的区块，这一区块的指针又指向文件数据的区块。
㈡ 操作系统unix
是一种多用户、多进程的计算机操作系统，源自于从20世纪70年代开始在美国AT&T公司的贝尔实验室开发的AT＆TUnix 。
UNIX操作系统，是一个强大的多用户、多任务操作系统，支持多种处理器架构，按照操作系统的分类，属于分时操作系统，最早由Ken Thompson、Dennis Ritchie和Douglas McIlroy于1969年在AT&T的贝尔实验室开发。
当前它的商标权由国际开放标准组织所拥有，只有匹配单一UNIX规范的UNIX系统才能使用UNIX这个名称，否则只能称为类UNIX（UNIX-like）。
(2)unix里的文件系统索引扩展阅读
unix的历史
1965年时，贝尔实验室（Bell Labs）加入一项由通用电气（General Electric）和麻省理工学院（MIT）合作的计划；该计划要建立一套多使用者、多任务、多层次（multi－user、multi－processor、multi－level）的MULTICS操作系统。
直到1969年，因MULTICS计划的工作进度太慢，该计划被停了下来。当时，Ken Thompson（后被称为UNIX之父）已经有一个称为"星际旅行"的程序在GE－635的机器上跑。
但是反应非常慢，正巧被他发现了一部被闲置的PDP－7（Digital的主机），Ken Thompson和Dernis Ritchie就将"星际旅行"的程序移植到PDP－7上。
㈢ UNIX将一般文件系统的目录项划分为什么和什么两种
在UNIX的文件目录中，每个目录项只包含14个字节的文件名和2和字节的索引节点号，将文件的控制管理信息分离出来
㈣ 在unix系统中，文件采用混合索引方式实现有什么好去
UNIX/Linux文件系统中，直接寻址为10块，一次间接寻址为256块，二次间接寻址为2562块，三次间接寻址为2563块。 偏移为263168字节的逻辑块号是：11264/1024=11。块内偏移量=11264-11×1024=0。由于10
㈤ UNIX操作系统的文件子系统如何使用混合式索引结构管理文件空间
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㈥ UNIX系统采用直接，一级，二级和三级间接索引技术访问文件，其索引节点有13个地址项
UNIX/Linux文件系统中，直接寻址为10块，一次间接寻址为256块，二次间接寻址为2562块，三次间接寻址为2563块。偏移为263168字节的逻辑块号是：11264/1024=11。块内偏移量=11264-11×1024=0。由于10<11<256+10，故11264字节在一次间接寻址内。
㈦ Linux虚拟文件系统中索引节点的结构及其作用是什么
索引节点是UNIX文件系统的一个重要部分. 通常用户不用考虑它们,但知道它们是什么确实很有必要.索引节点是磁盘上用于描述文件的一种数据结构. 它保存了文件的大部分重要信息,包括文件数据块(用户关心的文件部分)在磁盘上的地址. 每个索引节点都有自己的标识号, 称为索引号(i-number). 实际上用户根本不需要关心文件在磁盘上的物理地址, 也不用关心索引号—-除非是要找出对文件的链接. 但用户关心下列信息, 而它们都被保存在文件的索引节点中: 文件所有权: 拥有文件的用户和组文件访问模式: 不同的用户和组是否可以读, 写或执行文件.文件时间标记: 文件最后一次被修改的时间, 最后被访问的时间和索引节点最后被修改的时间.文件类型: 是否为常规文件, 特殊文件或者其他类型的抽象伪装文件.文件系统第一次被创建时(通常是磁盘第一次初始化时), 会为每一个文件系统创建若干数量的索引节点. 该数目是文件系统所能容纳的最大文件数. 只要不重新初始化文件系统, 就不能改变这个数目, 否则会损坏该文件系统上所有的数据. 很有可能(虽然很少见)文件系统会将索引节点全部用光,就像有可能用完存储空间一样—-当文件系统中有很多很多小文件时,这种情况就可能发生.使用ls –l命令会显示出在大部分信息. ls –i option显示文件的索引号. 而stat命令则可以列出索引节点中的几乎所有信息.
㈧ linux文件系统基础知识
linux文件系统基础知识汇总
1、linux文件系统分配策略
块分配( block allocation ) 和 扩展分配 ( extent allocation )
块分配：磁盘上的文件块根据需要分配给文件，避免了存储空间的浪费。但当文件扩充时，会造成文件中文件块的不连续，从而导致过多的磁盘寻道时间。
每一次文件扩展时，块分配算法就需要写入文件块的结构信息，也就是 meta-dada 。meta-data总是与文件一起写入存储设备，改变文件的操作要等到所有meta-data的操作都完成后才能进行，
因此，meta-data的操作会明显降低整个文件系统的性能。
扩展分配： 文件创建时，一次性分配一连串连续的块，当文件扩展时，也一次分配很多块。meta-data在文件创建时写入，当文件大小没有超过所有已分配文件块大小时，就不用写入meta-data，直到需要再分配文件块的时候。
扩展分配采用成组分配块的方式，减少了SCSI设备写数据的时间，在读取顺序文件时具有良好的性能，但随机读取文件时，就和块分配类似了。
文件块的组或块簇 ( block cluster) 的大小是在编译时确定的。簇的大小对文件系统的性能有很大的影响。
注： meta-data 元信息：和文件有关的信息，比如权限、所有者以及创建、访问或更改时间等。
2、文件的记录形式
linux文家系统使用索引节点(inode)来记录文件信息。索引节点是一种数据结构，它包含了一个文件的长度、创建及修改时间、权限、所属关系、磁盘中的位置等信息。
一个文件系统维护了一个索引节点的数组，每个文件或目录都与索引节点数组中的唯一的元素对应。每个索引节点在数组中的索引号，称为索引节点号。
linux文件系统将文件索引节点号和文件名同时保存在目录中，所以，目录只是将文件的名称和它的索引节点号结合在一起的一张表，目录中每一对文件名称和索引节点号称为一个连接。
对于一个文件来说，有一个索引节点号与之对应;而对于一个索引节点号，却可以对应多个文件名。
连接分为软连接和硬连接，其中软连接又叫符号连接。
硬连接： 原文件名和连接文件名都指向相同的物理地址。目录不能有硬连接;硬连接不能跨文件系统(不能跨越不同的分区)，文件在磁盘中只有一个拷贝。
由于删除文件要在同一个索引节点属于唯一的连接时才能成功，因此硬连接可以防止不必要的误删除。
软连接： 用 ln -s 命令建立文件的符号连接。符号连接是linux特殊文件的.一种，作为一个文件，它的数据是它所连接的文件的路径名。没有防止误删除的功能。
3、文件系统类型：
ext2 ： 早期linux中常用的文件系统
ext3 ： ext2的升级版，带日志功能
RAMFS ： 内存文件系统，速度很快
NFS ： 网络文件系统，由SUN发明，主要用于远程文件共享
MS-DOS ： MS-DOS文件系统
VFAT ： Windows 95/98 操作系统采用的文件系统
FAT ： Windows XP 操作系统采用的文件系统
NTFS ： Windows NT/XP 操作系统采用的文件系统
HPFS ： OS/2 操作系统采用的文件系统
PROC : 虚拟的进程文件系统
ISO9660 ： 大部分光盘所采用的文件系统
ufsSun : OS 所采用的文件系统
NCPFS ： Novell 服务器所采用的文件系统
SMBFS ： Samba 的共享文件系统
XFS ： 由SGI开发的先进的日志文件系统，支持超大容量文件
JFS ：IBM的AIX使用的日志文件系统
ReiserFS : 基于平衡树结构的文件系统
udf: 可擦写的数据光盘文件系统
4、虚拟文件系统VFS
linux支持的所有文件系统称为逻辑文件系统，而linux在传统的逻辑文件系统的基础上增加料一个蓄念文件系统( Vitual File System ,VFS) 的接口层。
虚拟文件系统(VFS) 位于文件系统的最上层，管理各种逻辑文件系统，并可以屏蔽各种逻辑文件系统之间的差异，提供统一文件和设备的访问接口。
5、文件的逻辑结构
文件的逻辑结构可分为两大类： 字节流式的无结构文件 和 记录式的有结构文件。
由字节流(字节序列)组成的文件是一种无结构文件或流式文件 ，不考虑文件内部的逻辑结构，只是简单地看作是一系列字节的序列，便于在文件的任意位置添加内容。
由记录组成的文件称为记录式文件 ，记录是这种文件类型的基本信息单位，记录式文件通用于信息管理。
6、文件类型
普通文件 ： 通常是流式文件
目录文件 ： 用于表示和管理系统中的全部文件
连接文件 ： 用于不同目录下文件的共享
设备文件 ： 包括块设备文件和字符设备文件，块设备文件表示磁盘文件、光盘等，字符设备文件按照字符操作终端、键盘等设备。
管道(FIFO)文件 : 提供进程建通信的一种方式
套接字(socket) 文件： 该文件类型与网络通信有关
7、文件结构： 包括索引节点和数据
索引节点 ： 又称 I 节点，在文件系统结构中，包含有关相应文件的信息的一个记录，这些信息包括文件权限、文件名、文件大小、存放位置、建立日期等。文件系统中所有文件的索引节点保存在索引节点表中。
数据 ： 文件的实际内容。可以是空的，也可以非常大，并且拥有自己的结构。
8、ext2文件系统
ext2文件系统的数据块大小一般为 1024B、2048B 或 4096B
ext2文件系统采用的索引节点(inode)：
索引节点采用了多重索引结构，主要体现在直接指针和3个间接指针。直接指针包含12个直接指针块，它们直接指向包含文件数据的数据块，紧接在后面的3个间接指针是为了适应文件的大小变化而设计的。
e.g： 假设数据块大小为1024B ，利用12个直接指针，可以保存最大为12KB的文件，当文件超过12KB时，则要利用单级间接指针，该指针指向的数据块保存有一组数据块指针，这些指针依次指向包含有实际数据的数据块，
假如每个指针占用4B，则每个单级指针数据块可保存 1024/4=256 个数据指针，因此利用直接指针和单级间接指针可保存 1024*12+1024*256=268 KB的文件。当文件超过268KB时，再利用二级间接指针，直到使用三级间接指针。
利用直接指针、单级间接指针、二级间接指针、三级间接指针可保存的最大文件大小为：
1024*12+1024*256+1024*256*256+1024*256*256*256=16843020 KB，约 16GB
若数据块大小为2048B，指针占4B，则最大文件大小为： 2048*12+2048*512+2048*512*512+2048*512*512*512=268,960,792 KB 约 268GB
若数据块大小为4096B，指针占4B，则最大文件大小为： 4096*12+4096*1024+4096*1024*1024+4096*1024*1024*1024=4,299,165,744 KB ，约 4TB
注： 命令 tune2fs -l /dev/sda5 可查看文件系统
ext2文件系统最大文件名长度： 255个字符
ext2文件系统的缺点：
ext2在写入文件内容的同时并没有同时写入文件meta-data， 其工作顺序是先写入文件的内容，然后等空闲时候才写入文件的meta-data。若发生意外，则文件系统就会处于不一致状态。
在重新启动系统的时候，linux会启动 fsk ( file system check) 的程序，扫描整个文件系统并试图修复，但不提供保证。
9、ext3文件系统：
ext3基于ext2的代码，所以磁盘格式与ext2相同，使用相同的元数据。
ext2文件系统无损转化为ext3文件系统： tune2fs -j /dev/sda6
日志块设备( Journaling block device layer,JBD)完成ext3文件系统日志功能。JBD不是ext3文件系统所特有的，它的设计目标是为了向一个块设备添加日志功能。
当一个文件修改执行时，ext3文件系统代码将通知JBD，称为一个事务(transaction)。发生意外时，日志功能具有的重放功能，能重新执行中断的事务。
日志中的3种数据模式：
1)、data=writeback ：不处理任何形式的日志数据，给用户整体上的最高性能
2)、data=odered ：只记录元数据日志，但将元数据和数据组成一个单元称为事务(transaction) 。此模式保持所句句的可靠性与文件系统的一致性，性能远低于data=writeback模式，但比data=journal模式快
3)、data=journal ：提供完整的数据及元数据日志，所有新数据首先被写入日志，然后才被定位。意外发生过后，日志可以被重放，将数据与元数据带回一致状态。这种模式整体性能最慢，但数据需要从磁盘读取和写入磁盘时却是3种模式中最快的。
ext3文件系统最大文件名长度： 255个字符
ext3文件系统的优点：可用性、数据完整性、速度、兼容性
10、ReiserFS文件系统
ReiserFS文件系统是由Hans Reiser和他领导的开发小组共同开发的，整个文件系统完全是从头设计的，是一个非常优秀的文件系统。也是最早用于Linux的日志文件系统之一。
ReiserFS的特点
先进的日志机制
ReiserFS有先进的日志(Journaling/logging)功能 机制。日志机制保证了在每个实际数据修改之前，相应的日志已经写入硬盘。文件与数据的安全性有了很大提高。
高效的磁盘空间利用
Reiserfs对一些小文件不分配inode。而是将这些文件打包，存放在同一个磁盘分块中。而其它文件系统则为每个小文件分别放置到一个磁盘分块中。
独特的搜寻方式
ReiserFS基于快速平衡树(balanced tree)搜索，平衡树在性能上非常卓越，这是一种非常高效的算法。ReiserFS搜索大量文件时，搜索速度要比ext2快得多。Reiserfs文件 系统使用B*Tree存储文件，而其它文件系统使用B+Tree树。B*Tree查询速度比B+Tree要快很多。Reiserfs在文件定位上速度非常 快。
在实际运用中，ReiserFS 在处理小于 4k 的文件时，比ext2 快 5 倍;带尾文件压缩功能(默认)的ReiserFS 比ext2文件系统多存储6%的数据。
支持海量磁盘
ReiserFS是一个非常优秀的文件系统，一直被用在高端UNIX系统上，可轻松管理上百G的文件系统，ReiserFS文件系统最大支持的文件系统尺寸为16TB。这非常适合企业级应用中。
优异的性能
由于它的高效存储和快速小文件I/O特点，使用ReiserFs文件系统的PC，在启动X窗口系统时，所花的时间要比在同一台机器上使用ext2文 件系统少1/3。另外，ReiserFS文件系统支持单个文件尺寸为4G的文件，这为大型数据库系统在linux上的应用提供了更好的选择。
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㈨ 在UNIX的文件系统中,如果将存储结构改为串联方式,则文件系统应做哪些修改
改一个文件系统，但Unix就是以索引文件系统强暴Windows的FAT32的，建议找一下早起的Unix文件系统吧。
㈩ 看看这个unix文件系统三级索引结构是怎么算的
就让我来终结这个答案吧！1282 = 128^2； 1283 = 128^3； 不谢！！
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