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驢的傳人-驢騎士
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． 台中的阿土伯 |
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| #1 : 2009-12-17 10:49 AM
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相容Ext3
正如 Ext3 成功之道在於和 Ext2 完全相容，Ext4 同樣相容 Ext3。 Ext3 的檔案系統被掛載成 Ext4，由 Ext3 升級至 Ext4 亦只是兩個簡單的命令，無需重新格式化檔案系統，無需移動舊檔案，完全無痛。
而 Ext4 的檔案系統如果沒有檔案使用 extent 方式存放，亦可以直接被掛載成 Ext3。
更大的文件系統和更大的文件。 较之Ext3 目前所支持的最大16TB 文件系统和最大2TB 文件，Ext4 分别支持1EB（1,048,576TB， 1EB=1024PB， 1PB=1024TB）的文件系统，以及16TB 的文件。較之Ext3目前所支持的最大16TB文件系統和最大2TB文件，Ext4分別支持1EB（1,048,576TB， 1EB=1024PB， 1PB=1024TB）的文件系統，以及16TB的文件。
無限數量的子目錄。 Ext3 目前只支持32,000 个子目录，而Ext4 支持无限数量的子目录。 Ext3目前只支持32,000個子目錄，而Ext4支持無限數量的子目錄。
Extents。 Ext3 采用间接块映射，当操作大文件时，效率极其低下。 Ext3採用間接塊映射，當操作大文件時，效率極其低下。 比如一个100MB 大小的文件，在Ext3 中要建立25,600 个数据块（每个数据块大小为4KB）的映射表。比如一個100MB大小的文件，在Ext3中要建立25,600個數據塊（每個數據塊大小為4KB）的映射表。 而Ext4 引入了现代文件系统中流行的extents 概念，每个extent 为一组连续的数据块，上述文件则表示为“该文件数据保存在接下来的25,600 个数据块中”，提高了不少效率。而Ext4引入了現代文件系統中流行的extents概念，每個extent為一組連續的數據塊，上述文件則表示為“該文件數據保存在接下來的25,600個數據塊中”，提高了不少效率。
多塊分配。 当写入数据到Ext3 文件系统中时，Ext3 的数据块分配器每次只能分配一个4KB 的块，写一个100MB 文件就要调用25,600 次数据块分配器，而Ext4 的多块分配器“multiblock allocator”（mballoc） 支持一次调用分配多个数据块。當寫入數據到Ext3文件系統中時，Ext3的數據塊分配器每次只能分配一個4KB的塊，寫一個100MB文件就要調用25,600次數據塊分配器，而Ext4的多塊分配器“multiblock allocator”（mballoc）支持一次調用分配多個數據塊。
延遲分配。 Ext3 的数据块分配策略是尽快分配，而Ext4 和其它现代文件操作系统的策略是尽可能地延迟分配，直到文件在cache 中写完才开始分配数据块并写入磁盘，这样就能优化整个文件的数据块分配，与前两种特性搭配起来可以显著提升性能。 Ext3的數據塊分配策略是盡快分配，而Ext4和其它現代文件操作系統的策略是盡可能地延遲分配，直到文件在cache中寫完才開始分配數據塊並寫入磁盤，這樣就能優化整個文件的數據塊分配，與前兩種特性搭配起來可以顯著提升性能。
快速fsck。 以前执行fsck 第一步就会很慢，因为它要检查所有的inode，现在Ext4 给每个组的inode 表中都添加了一份未使用inode 的列表，今后fsck Ext4 文件系统就可以跳过它们而只去检查那些在用的inode 了。以前執行fsck第一步就會很慢，因為它要檢查所有的inode，現在Ext4給每個組的inode表中都添加了一份未使用inode的列表，今後fsck Ext4文件系統就可以跳過它們而只去檢查那些在用的inode了。
日誌校驗。 日志是最常用的部分，也极易导致磁盘硬件故障，而从损坏的日志中恢复数据会导致更多的数据损坏。日誌是最常用的部分，也極易導致磁盤硬件故障，而從損壞的日誌中恢復數據會導致更多的數據損壞。 Ext4 的日志校验功能可以很方便地判断日志数据是否损坏，而且它将Ext3 的两阶段日志机制合并成一个阶段，在增加安全性的同时提高了性能。 Ext4的日誌校驗功能可以很方便地判斷日誌數據是否損壞，而且它將Ext3的兩階段日誌機制合併成一個階段，在增加安全性的同時提高了性能。
“無日誌”（No Journaling）模式。 日志总归有一些开销，Ext4 允许关闭日志，以便某些有特殊需求的用户可以借此提升性能。日誌總歸有一些開銷，Ext4允許關閉日誌，以便某些有特殊需求的用戶可以藉此提升性能。
在線碎片整理。 尽管延迟分配、多块分配和extents 能有效减少文件系统碎片，但碎片还是不可避免会产生。儘管延遲分配、多塊分配和extents能有效減少文件系統碎片，但碎片還是不可避免會產生。 Ext4 支持在线碎片整理，并将提供e4defrag 工具进行个别文件或整个文件系统的碎片整理。 Ext4支持在線碎片整理，並將提供e4defrag工具進行個別文件或整個文件系統的碎片整理。
inode相關特性。 Ext4 支持更大的inode，较之Ext3 默认的inode 大小128 字节，Ext4 为了在inode 中容纳更多的扩展属性（如纳秒时间戳或inode 版本），默认inode 大小为256 字节。 Ext4支持更大的inode，較之Ext3默認的inode大小128字節，Ext4為了在inode中容納更多的擴展屬性（如納秒時間戳或inode版本），默認inode大小為256字節。 Ext4 还支持快速扩展属性（fast extended attributes）和inode 保留（inodes reservation）。 Ext4還支持快速擴展屬性（fast extended attributes）和inode保留（inodes reservation）。
持久預分配（Persistent preallocation）。 P2P 软件为了保证下载文件有足够的空间存放，常常会预先创建一个与所下载文件大小相同的空文件，以免未来的数小时或数天之内磁盘空间不足导致下载失败。 P2P軟件為了保證下載文件有足夠的空間存放，常常會預先創建一個與所下載文件大小相同的空文件，以免未來的數小時或數天之內磁盤空間不足導致下載失敗。 Ext4 在文件系统层面实现了持久预分配并提供相应的API（libc 中的posix_fallocate()），比应用软件自己实现更有效率。 Ext4在文件系統層面實現了持久預分配並提供相應的API（libc中的posix_fallocate()），比應用軟件自己實現更有效率。
默認啟用barrier。 磁盘上配有内部缓存，以便重新调整批量数据的写操作顺序，优化写入性能，因此文件系统必须在日志数据写入磁盘之后才能写commit 记录，若commit 记录写入在先，而日志有可能损坏，那么就会影响数据完整性。磁盤上配有內部緩存，以便重新調整批量數據的寫操作順序，優化寫入性能，因此文件系統必須在日誌數據寫入磁盤之後才能寫commit記錄，若commit記錄寫入在先，而日誌有可能損壞，那麼就會影響數據完整性。 Ext4 默认启用barrier，只有当barrier 之前的数据全部写入磁盘，才能写barrier 之后的数据。 Ext4默認啟用barrier，只有當barrier之前的數據全部寫入磁盤，才能寫barrier之後的數據。 （可通过"mount -o barrier=0" 命令禁用该特性。） （可通過"mount -o barrier=0"命令禁用該特性。）
使用 Ext4
在 GNU/Linux 中，管理 Ext4 檔案系統的工作主要使用 e2fsprogs 中的一系列工具。
格式化存儲裝置成為 Ext4 檔案系統 - 可以使用命令 mke2fs -T ext4 或 mkfs.ext4。
升級 ext2/ext3 檔案系統至 ext4
使用外部日誌 (external journal) - 可以增加檔案系統效能。
檢查檔案系統 - 可以使用命令 e2fsck 或 fsck.ext4。
設定常規檔案系統檢查
設定檔案系統的系統管理員保留空間 - Ext4 檔案系統預設保留 5% 的空間給系統管理員工作之用，這空間大小可以使用命令 tune2fs -m 或 tune2fs -r 改變。
設定錯誤處理方案 - 可以使用命令 tune2fs -e 改變。
顯示檔案系統標簽 - 可以使用命令 e2label。
改變檔案系統標簽 - 可以使用命令 e2label 或 tune2fs -L。
設定檔案系統 UUID - 可以使用命令 tune2fs -U。
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