EXT2文件系统跟踪程序的设计与实现开题报告

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1、开题报告EXT2文件系统跟踪程序的设计与实现一、选题的背景、意义EXT2文件系统的发展简史：Linux是一种类Unix操作系统，它最初是以Minix为基础开发的，所以早期的Linux引进的是Minix文件系统。但是Minix有两个重要的限制：其文件名最长不能超过14个字符且块地址最多只能存放16位整数（2个字节），因此最大的文件不超过64MB。为了解决这些限制，并把它们加入新的Linux内核中，于是提出了虚拟文件系统。在VFS(虚拟文件系统)被加人内核，并于1992年4月开发出了第一个专门为Linux设计的文件系统被称为扩展文件系统(Extend

2、edFileSystem)或EXT，被正式加入到Linux0.96c版本中。在性能上比Minix有了较大的提高，解除了Minix的两个大的限制，如文件名最多可以使用256个字符，文件最大长度可达2GB，但是EXT文件系统仍存在不少的问题，如处理速度不如Minix，不支持数据时间戳的修改等问题。这一文件系统使用链接表来追踪空闲块和空闲的inode，这也使此文件系统产生了一些负面影响：一旦此文件系统使用过，这些链接表就会变得混乱，而且文件系统也变得支离破碎。对于上述问题，1993年1月的alpha版本中出现了两个新的文件系统——XIA文件系统和第二代

3、扩展文件系统（EXT2）。XIA文件系统主要基于MINIX文件系统内核代码，在之前的文件系统上增加了一些新的改进。它基本上提供了长文件名、支持大磁盘和3个时间戳的特性。另一方面，EXT2文件系统在EXT文件系统的基础上，进行代码重组和许多改进。它在思想上进行了前所未有的演变，并为以后的改进留下很大的空间。当这两文件系统首次发布时，它们的特点基本上一样。但XIA文件系统在设计时着重于小型化，因此XIA文件系统比EXT2文件系统更稳定。但之后由于EXT2文件系统修复了一些BUG，实现并集成了一些新的特性，成为Linux操作系统的标准文件系统。EXT2

4、在速度和CPU利用率上较为突出，既可以用于标准的块设备，也可应用在软盘等移动存储器上。EXT2是GNU/Linux系统中标准的文件系统。它存取文件的性能极好，对于中、小型的文件更显示出优势。EXT2可以坚持256B的长文件名，其单一文件大小和文件系统本身的容量上限与文件系统本身的簇大小有关。但是，EXT2也存在一些问题。由于它的设计者主要考虑的是文件系统性能方面的问题，而在写入文件内容的同时，并没有写入文件的meta-data（和文件有关的信息，例如权限、所有者、创造和访问时间）。国内外研究现状:随着Linux系统的不断发展，所支持的文件格式系统

5、也在迅速扩充，特别是Linux2.4内核正式的推出，出现了大量的文件系统。在2001年之前，EXT2一直是Linux的标准文件系统。之后，选择就比较多了：兼容EXT2的EXT3，ReiserFS。SGI公司移植到Linux的XFS文件系统，IBM开发的JFS。鉴于种种原因，从RedHatLinux7.2发布版本开始，Linux默认的文件系统为EXT3文件系统。EXT3直接从EXT2文件系统发展而来，它不仅继承了EXT2的全部优点，还在可用性、完整性、速度和易于移植四个方面表现突出。EXT3还采用了日志技术，在系统突然发生故障的情况下，可以大大提高

6、文件系统的可靠性。而EXT3最大的缺点是没有现代文件系统所具有的能提高文件数据处理速度和解压的高性能，另外使用EXT3文件系统时要注意硬盘限额问题。于是便催生了EXT4。EXT4在性能、伸缩性和可靠性方面进行了大量的改进，并引用了很多新的技术（如：使用区段（EXTENT）来管理块和块管理相关的特性——延迟分配技术等）。EXT4采用了48块号和EXTENT映射技术，不仅增大了文件系统的容量，还改进了对大文件的访问效率，在使用4KB大小的数据块时，EXT4可以支持的最大文件系统为1EB。发展趋势：2.6.28内核发布时，ext4结束了开发版，开始接受

7、用户的使用。似乎ext4就将成为Linux文件系统的代名词。然而当您阅读很多有关ext4的文章时，会发现都不约而同地提到了Btrfs，并认为ext4将是一个过渡的文件系统。ext4的作者TheodoreTso也盛赞Btrfs，并认为Btrfs将成为下一代Linux标准文件系统。Oracle，IBM，Intel等厂商也对Btrfs表现出了极大的关注，投入了资金和人力。在KevinBowling看来，ext2/3等文件系统属于“古典时期”。文件系统的新时代是2005年由Sun公司的ZFS开创的。ZFS代表“lastwordinfilesystem”，

8、意思是此后再也不需要开发其他的文件系统了。ZFS的确带来了很多崭新的观念，对文件系统来讲是一个划时代的作品。如果比较Btrfs的特性，将