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Jonathan Leffler 在“如何找到某些指定文件的大小？”问题中的评论 是发人深省的。我将它分成几部分进行分析。

  1. -- 文件存储在页面上；

  2. 您通常最终使用的空间比计算给出的更多，因为 1 字节文件（通常）占用一页（可能 512 字节）。

  3. 确切的值各不相同 - 在第 7 版 Unix 文件系统的日子里它更容易（尽管即使在那时也不是微不足道的）

4-5。如果您想考虑 inode 引用的间接块以及原始数据块）。

关于零件的问题

  1. “页面”的定义是什么？
  2. 为什么事后思考的“一页（可能是 512 字节）”中的“可能”一词？
  3. 为什么在“第 7 版 Unix 文件系统”中测量精确大小更容易？
  4. “间接阻塞”的定义是什么？
  5. 你怎么能有两件事的引用：“inode”和“原始数据块”？

出现的历史问题

一、莱弗勒所说的历史背景是什么？

二、定义是否随着时间而改变？

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2 回答 2

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  1. 我认为他的意思是块而不是页面，块是文件系统上的最小可寻址单元。

  2. 块大小可以变化

  3. 不知道为什么，但也许文件系统接口暴露了 api 允许更精确的测量。

  4. 间接块是指针引用的块

  5. inode 占用空间（块），就像原始数据一样。这就是作者的意思。

于 2009-05-23T22:27:17.503 回答
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与 Wikipedia 页面一样，Block（数据存储）虽然过于热衷于链接所有关键字，但信息量很大。

在计算（特别是数据传输和数据存储）中，块是一系列字节或位，具有标称长度（块大小）。据说这样结构化的数据被阻止了。将数据放入块的过程称为阻塞。阻塞用于促进接收数据的计算机程序对数据流的处理。阻塞的数据通常一次读取整个块。在将数据存储到 9 磁道磁带、软盘、硬盘、光盘和 NAND闪存等旋转介质时，几乎普遍采用阻塞。

大多数文件系统都基于块设备，这是负责存储和检索指定数据块的硬件的抽象级别，尽管文件系统中的块大小可能是物理块大小的倍数。在经典文件系统中，单个块可能只包含单个文件的一部分。由于内部碎片，这会导致空间效率低下，因为文件长度通常不是块大小的倍数，因此最后一个文件块将保持部分空。这将创建slack space，平均每个文件半个块。一些较新的文件系统试图通过称为块子分配和尾部合并。

对经典的Unix File System也有一个合理的概述。

传统上，硬盘几何结构（磁盘本身的块布局）一直是CHS。

  • 磁头：每个（一侧）盘片上的磁性读写器；可以进出以访问不同的气缸
  • 圆柱体：盘片旋转时通过磁头下方的轨道
  • 扇区：在圆柱体的一部分上连续存储的恒定大小的数据量；驱动器可以处理的最小数据单位

如今，CHS 的使用并不多，因为

  • 硬盘不再使用每个柱面的固定扇区数。通过使用每个扇区的恒定弧长而不是恒定旋转角度，将更多数据压缩到盘片上，因此外圆柱上的扇区比内圆柱上的扇区多。
  • 根据 ATA 规范，一个驱动器每个磁头最多可以有 2个 16柱面、2个 4磁头和 2 个8扇区。对于 512B 扇区，这是 128GB 的​​限制。通过 BIOS INT13，无论如何都不可能通过 CHS 访问超过 7.88GB 的​​任何内容。
  • 为了向后兼容，更大的驱动器仍然声称具有 CHS 几何结构（否则 DOS 将无法启动），但获取任何更高的数据需要使用 LBA 寻址。
  • CHS 甚至在 RAID 或非旋转媒体上都没有意义。

但由于历史原因，这影响了块大小：因为扇区大小几乎总是 512B，所以文件系统块大小一直是 512B 的倍数。（目前正在推出1kB和 4kB 扇区大小的驱动器，但兼容性看起来相当痛苦。）

一般来说，在存储许多小文件时，较小的文件系统块大小会减少浪费的空间（除非使用尾部合并等高级技术），而较大的块大小会减少外部碎片并在大磁盘上具有较低的开销。文件系统块大小通常是 2 的幂，低于块设备的扇区大小，通常高于操作系统的页面大小。

页面大小因操作系统和平台而异（对于 Linux，也可能因配置而异）。与块大小一样，较小的块大小会减少内部碎片，但需要更多的管理开销。32 位平台上 4kB 的页面大小很常见。

现在，开始描述间接块。在UFS设计中，

  • 一个inode描述一个文件。
  • 在 UFS 设计中，一个 inode 可以保存的指向数据块的指针数量非常有限（少于 16 个）。具体数字在派生的实现中似乎有所不同。
  • 对于小文件，指针可以直接指向组成文件的数据块。
  • 对于较大的文件，必须有间接指针，它指向一个只包含更多指向块的指针的块。这些可能是指向属于文件的数据块的直接指针，或者如果文件非常大，它们甚至可能是间接指针。

因此，当使用间接指针时，文件所需的存储量可能不仅仅是包含其数据的块。

并非所有文件系统都使用这种方法来跟踪属于文件的数据块。 FAT只使用一个文件分配表，它实际上是一个巨大的链表系列，许多现代文件系统使用extents。

于 2009-05-24T16:40:01.907 回答