home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ CU Amiga Super CD-ROM 25 / CU Amiga Magazine's Super CD-ROM 25 (1998)(EMAP Images)(GB)(Track 1 of 2)[!][issue 1998-08].iso / CUCD / Programming / ixemul / sdk / man / cat5 / fs.0 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1998-06-15  |  13.1 KB  |  223 lines
  1.  
  2. FS(5)                      UNIX Programmer's Manual                      FS(5)
  3.  
  4. NNAAMMEE
  5.      ffss, iinnooddee - format of file system volume
  6.  
  7. SSYYNNOOPPSSIISS
  8.      ##iinncclluuddee <<ssyyss//ttyyppeess..hh>>
  9.      ##iinncclluuddee <<uuffss//ffss..hh>>
  10.      ##iinncclluuddee <<uuffss//iinnooddee..hh>>
  11.  
  12. DDEESSCCRRIIPPTTIIOONN
  13.      The files <_f_s_._h> and <_i_n_o_d_e_._h> declare several structures, defined vari-
  14.      ables and macros which are used to create and manage the underlying for-
  15.      mat of file system objects on random access devices (disks).
  16.  
  17.      The block size and number of blocks which comprise a file system are pa-
  18.      rameters of the file system.  Sectors beginning at BBLOCK and continuing
  19.      for BBSIZE are used for a disklabel and for some hardware primary and
  20.      secondary bootstrapping programs.
  21.  
  22.      The actual file system begins at sector SBLOCK with the _s_u_p_e_r_-_b_l_o_c_k that
  23.      is of size SBSIZE. The following structure described the super-block and
  24.      is from the file <_u_f_s_/_f_s_._h>:
  25.  
  26.      #define FS_MAGIC 0x011954
  27.      struct fs {
  28.              struct  fs *fs_link;    /* linked list of file systems */
  29.              struct  fs *fs_rlink;   /*     used for incore super blocks */
  30.              daddr_t fs_sblkno;      /* addr of super-block in filesys */
  31.              daddr_t fs_cblkno;      /* offset of cyl-block in filesys */
  32.              daddr_t fs_iblkno;      /* offset of inode-blocks in filesys */
  33.              daddr_t fs_dblkno;      /* offset of first data after cg */
  34.              long    fs_cgoffset;    /* cylinder group offset in cylinder */
  35.              long    fs_cgmask;      /* used to calc mod fs_ntrak */
  36.              time_t  fs_time;        /* last time written */
  37.              long    fs_size;        /* number of blocks in fs */
  38.              long    fs_dsize;       /* number of data blocks in fs */
  39.              long    fs_ncg; /* number of cylinder groups */
  40.              long    fs_bsize;       /* size of basic blocks in fs */
  41.              long    fs_fsize;       /* size of frag blocks in fs */
  42.              long    fs_frag;        /* number of frags in a block in fs */
  43.      /* these are configuration parameters */
  44.              long    fs_minfree;     /* minimum percentage of free blocks */
  45.              long    fs_rotdelay;    /* num of ms for optimal next block */
  46.              long    fs_rps; /* disk revolutions per second */
  47.      /* these fields can be computed from the others */
  48.              long    fs_bmask;       /* ``blkoff'' calc of blk offsets */
  49.              long    fs_fmask;       /* ``fragoff'' calc of frag offsets */
  50.              long    fs_bshift;      /* ``lblkno'' calc of logical blkno */
  51.              long    fs_fshift;      /* ``numfrags'' calc number of frags */
  52.      /* these are configuration parameters */
  53.              long    fs_maxcontig;   /* max number of contiguous blks */
  54.              long    fs_maxbpg;      /* max number of blks per cyl group */
  55.      /* these fields can be computed from the others */
  56.              long    fs_fragshift;   /* block to frag shift */
  57.              long    fs_fsbtodb;     /* fsbtodb and dbtofsb shift constant */
  58.              long    fs_sbsize;      /* actual size of super block */
  59.              long    fs_csmask;      /* csum block offset */
  60.              long    fs_csshift;     /* csum block number */
  61.              long    fs_nindir;      /* value of NINDIR */
  62.              long    fs_inopb;       /* value of INOPB */
  63.              long    fs_nspf;        /* value of NSPF */
  64.      /* yet another configuration parameter */
  65.              long    fs_optim;       /* optimization preference, see below */
  66.      /* these fields are derived from the hardware */
  67.              long    fs_npsect;      /* # sectors/track including spares */
  68.              long    fs_interleave;  /* hardware sector interleave */
  69.              long    fs_trackskew;   /* sector 0 skew, per track */
  70.              long    fs_headswitch;  /* head switch time, usec */
  71.              long    fs_trkseek;     /* track-to-track seek, usec */
  72.      /* sizes determined by number of cylinder groups and their sizes */
  73.              daddr_t fs_csaddr;      /* blk addr of cyl grp summary area */
  74.              long    fs_cssize;      /* size of cyl grp summary area */
  75.              long    fs_cgsize;      /* cylinder group size */
  76.      /* these fields are derived from the hardware */
  77.              long    fs_ntrak;       /* tracks per cylinder */
  78.              long    fs_nsect;       /* sectors per track */
  79.              long    fs_spc;         /* sectors per cylinder */
  80.      /* this comes from the disk driver partitioning */
  81.              long    fs_ncyl;        /* cylinders in file system */
  82.      /* these fields can be computed from the others */
  83.              long    fs_cpg; /* cylinders per group */
  84.              long    fs_ipg; /* inodes per group */
  85.              long    fs_fpg; /* blocks per group * fs_frag */
  86.      /* this data must be re-computed after crashes */
  87.              struct  csum fs_cstotal;        /* cylinder summary information */
  88.      /* these fields are cleared at mount time */
  89.              char    fs_fmod;        /* super block modified flag */
  90.              char    fs_clean;       /* file system is clean flag */
  91.              char    fs_ronly;       /* mounted read-only flag */
  92.              char    fs_flags;       /* currently unused flag */
  93.              char    fs_fsmnt[MAXMNTLEN];    /* name mounted on */
  94.      /* these fields retain the current block allocation info */
  95.              long    fs_cgrotor;     /* last cg searched */
  96.              struct  csum *fs_csp[MAXCSBUFS]; /* list of fs_cs info buffers */
  97.              long    fs_cpc; /* cyl per cycle in postbl */
  98.              short   fs_opostbl[16][8];      /* old rotation block list head */
  99.              long    fs_sparecon[56];        /* reserved for future constants */
  100.              quad    fs_qbmask;      /* ~fs_bmask - for use with quad size */
  101.              quad    fs_qfmask;      /* ~fs_fmask - for use with quad size */
  102.              long    fs_postblformat; /* format of positional layout tables */
  103.              long    fs_nrpos;       /* number of rotational positions */
  104.              long    fs_postbloff;   /* (short) rotation block list head */
  105.              long    fs_rotbloff;    /* (u_char) blocks for each rotation */
  106.              long    fs_magic;       /* magic number */
  107.              u_char  fs_space[1];    /* list of blocks for each rotation */
  108.      /* actually longer */
  109.      };
  110.  
  111.      Each disk drive contains some number of file systems.  A file system con-
  112.      sists of a number of cylinder groups.  Each cylinder group has inodes and
  113.      data.
  114.  
  115.      A file system is described by its super-block, which in turn describes
  116.      the cylinder groups.  The super-block is critical data and is replicated
  117.      in each cylinder group to protect against catastrophic loss.  This is
  118.      done at file system creation time and the critical super-block data does
  119.      not change, so the copies need not be referenced further unless disaster
  120.      strikes.
  121.  
  122.      Addresses stored in inodes are capable of addressing fragments of
  123.      `blocks'. File system blocks of at most size MAXBSIZE can be optionally
  124.      broken into 2, 4, or 8 pieces, each of which is addressable; these pieces
  125.      may be DEV_BSIZE, or some multiple of a DEV_BSIZE unit.
  126.  
  127.      Large files consist of exclusively large data blocks.  To avoid undue
  128.      wasted disk space, the last data block of a small file is allocated as
  129.      only as many fragments of a large block as are necessary.  The file sys-
  130.      tem format retains only a single pointer to such a fragment, which is a
  131.      piece of a single large block that has been divided.  The size of such a
  132.      fragment is determinable from information in the inode, using the
  133.      bbllkkssiizzee(_f_s, _i_p, _l_b_n) macro.
  134.  
  135.      The file system records space availability at the fragment level; to de-
  136.      termine block availability, aligned fragments are examined.
  137.  
  138.      The root inode is the root of the file system.  Inode 0 can't be used for
  139.      normal purposes and historically bad blocks were linked to inode 1, thus
  140.      the root inode is 2 (inode 1 is no longer used for this purpose, however
  141.      numerous dump tapes make this assumption, so we are stuck with it).
  142.  
  143.      The _f_s___m_i_n_f_r_e_e element gives the minimum acceptable percentage of file
  144.      system blocks that may be free. If the freelist drops below this level
  145.      only the super-user may continue to allocate blocks.  The _f_s___m_i_n_f_r_e_e ele-
  146.      ment may be set to 0 if no reserve of free blocks is deemed necessary,
  147.      however severe performance degradations will be observed if the file sys-
  148.      tem is run at greater than 90% full; thus the default value of _f_s___m_i_n_f_r_e_e
  149.      is 10%.
  150.  
  151.      Empirically the best trade-off between block fragmentation and overall
  152.      disk utilization at a loading of 90% comes with a fragmentation of 8,
  153.      thus the default fragment size is an eighth of the block size.
  154.  
  155.      The element _f_s___o_p_t_i_m specifies whether the file system should try to min-
  156.      imize the time spent allocating blocks, or if it should attempt to mini-
  157.      mize the space fragmentation on the disk.  If the value of fs_minfree
  158.      (see above) is less than 10%, then the file system defaults to optimizing
  159.      for space to avoid running out of full sized blocks.  If the value of
  160.      minfree is greater than or equal to 10%, fragmentation is unlikely to be
  161.      problematical, and the file system defaults to optimizing for time.
  162.  
  163.      _C_y_l_i_n_d_e_r _g_r_o_u_p _r_e_l_a_t_e_d _l_i_m_i_t_s: Each cylinder keeps track of the avail-
  164.      ability of blocks at different rotational positions, so that sequential
  165.      blocks can be laid out with minimum rotational latency. With the default
  166.      of 8 distinguished rotational positions, the resolution of the summary
  167.      information is 2ms for a typical 3600 rpm drive.
  168.  
  169.      The element _f_s___r_o_t_d_e_l_a_y gives the minimum number of milliseconds to ini-
  170.      tiate another disk transfer on the same cylinder.  It is used in deter-
  171.      mining the rotationally optimal layout for disk blocks within a file; the
  172.      default value for _f_s___r_o_t_d_e_l_a_y is 2ms.
  173.  
  174.      Each file system has a statically allocated number of inodes.  An inode
  175.      is allocated for each NBPI bytes of disk space.  The inode allocation
  176.      strategy is extremely conservative.
  177.  
  178.      MINBSIZE is the smallest allowable block size.  With a MINBSIZE of 4096
  179.      it is possible to create files of size 2^32 with only two levels of indi-
  180.      rection.  MINBSIZE must be big enough to hold a cylinder group block,
  181.      thus changes to (_s_t_r_u_c_t _c_g) must keep its size within MINBSIZE. Note that
  182.      super-blocks are never more than size SBSIZE.
  183.  
  184.      The path name on which the file system is mounted is maintained in
  185.      _f_s___f_s_m_n_t. MAXMNTLEN defines the amount of space allocated in the super-
  186.      block for this name.  The limit on the amount of summary information per
  187.      file system is defined by MAXCSBUFS. For a 4096 byte block size, it is
  188.      currently parameterized for a maximum of two million cylinders.
  189.  
  190.      Per cylinder group information is summarized in blocks allocated from the
  191.      first cylinder group's data blocks.  These blocks are read in from
  192.      _f_s___c_s_a_d_d_r (size _f_s___c_s_s_i_z_e) in addition to the super-block.
  193.  
  194.      NN..BB..:: sizeof(_s_t_r_u_c_t _c_s_u_m)  must be a power of two in order for the
  195.      ffss__ccss() macro to work.
  196.  
  197.  
  198.      The _S_u_p_e_r_-_b_l_o_c_k _f_o_r _a _f_i_l_e _s_y_s_t_e_m: The size of the rotational layout ta-
  199.      bles is limited by the fact that the super-block is of size SBSIZE. The
  200.      size of these tables is _i_n_v_e_r_s_e_l_y proportional to the block size of the
  201.      file system. The size of the tables is increased when sector sizes are
  202.      not powers of two, as this increases the number of cylinders included be-
  203.      fore the rotational pattern repeats (_f_s___c_p_c). The size of the rotational
  204.      layout tables is derived from the number of bytes remaining in (_s_t_r_u_c_t
  205.      _f_s).
  206.  
  207.      The number of blocks of data per cylinder group is limited because cylin-
  208.      der groups are at most one block.  The inode and free block tables must
  209.      fit into a single block after deducting space for the cylinder group
  210.      structure (_s_t_r_u_c_t _c_g).
  211.  
  212.      The _I_n_o_d_e: The inode is the focus of all file activity in the UNIX file
  213.      system.  There is a unique inode allocated for each active file, each
  214.      current directory, each mounted-on file, text file, and the root.  An in-
  215.      ode is `named' by its device/i-number pair.  For further information, see
  216.      the include file <_s_y_s_/_i_n_o_d_e_._h>.
  217.  
  218. HHIISSTTOORRYY
  219.      A super-block structure named filsys appeared in Version 6 AT&T UNIX.
  220.      The file system described in this manual appeared in 4.2BSD.
  221.  
  222. 4.2 Berkeley Distribution       April 19, 1994                               4
  223.