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Text File  |  1993-08-31  |  5.4 KB  |  118 lines
  1. DOCUMENT:Q101670  21-JUL-1993  [W_NT]
  2. TITLE   :INF: Transaction Log Supports NTFS Recoverability
  3. PRODUCT :Windows NT
  4. PROD/VER:3.10
  5. OPER/SYS:WINDOWS
  6. KEYWORDS:
  7.  
  8. ----------------------------------------------------------------------
  9. The information in this article applies to:
  10.  
  11.  - Microsoft Windows NT operating system, version 3.1
  12.  - Microsoft Windows NT Advanced Server, version 3.1
  13. ----------------------------------------------------------------------
  14.  
  15. SUMMARY
  16. =======
  17.  
  18. The Windows NT filesystem (NTFS) provided by Microsoft Windows NT and
  19. Windows NT Advanced Server use transaction logging to insure
  20. recoverability. The text below details how Windows NT implements this
  21. feature.
  22.  
  23. MORE INFORMATION
  24. ================
  25.  
  26. The file system processes each I/O operation that modifies a file on
  27. an NTFS volume as a transaction. Each fie on an NTFS volume is listed
  28. as a record in a special file called the Master File Table (MFT). The
  29. first record in the table describes the MFT itself and the second
  30. record is an MFT "mirror" record. If the first MFT record is
  31. corrupted, NTFS uses the second record to find the MFT mirror file,
  32. the first record of which is identical to the first record of the MFT.
  33. The boot sector records the locations of the MFT and MFT mirror file.
  34. Windows NT stores a duplicate copy of the boot sector at the logical
  35. center of the disk.
  36.  
  37. The third record in the MFT is the log file which records all file
  38. transaction information. NTFS and the Log File Service use the DATA
  39. attribute of the log file to implement file system recoverability. The
  40. Log File Service is a component of the Windows NT Executive and the
  41. text below describes it in greater detail. Because the log file is a
  42. system file, it can be found early in the boot process and used to
  43. recover the disk volume, if necessary. When a user updates a file, the
  44. Log File Service records all redo and undo information for the
  45. transaction. For recoverability, redo information allows NTFS to roll
  46. the transaction forward (repeat the transaction if necessary), and
  47. undo allows NTFS to roll the transaction back if an error occurs.
  48.  
  49. If a transaction completes successfully, NTFS commits the file update
  50. to disk. If the transaction is not complete, NTFS ends or rolls back
  51. the transaction according to the undo information. If NTFS detects an
  52. error in the transaction, it rolls back the transaction. If NTFS
  53. cannot guarantee that a transaction completed successfully, it rolls
  54. the transaction back. Incomplete modifications to the volume are not
  55. allowed.
  56.  
  57. If the system crashes (due to power failure or other cause), NTFS
  58. performs three passes through the data on the disk: an analysis pass,
  59. a redo pass, and an undo pass. During the analysis pass, NTFS
  60. appraises the damage, if any, and determines which clusters it must
  61. update using the information in the log file. The redo pass performs
  62. any steps logged from the last checkpoint. Then the undo pass rolls
  63. back any incomplete (uncommitted) transactions.
  64.  
  65. The NTFS recovery pass involves the following six steps:
  66.  
  67. 1. When Windows NT recognizes an NTFS volume, it reads the MFT.
  68.  
  69. 2. NTFS calls the Log File Service to open the log file. This causes
  70.    the Log File Service Recovery to take place.
  71.  
  72. 3. NTFS calls the Log File Service to read its restart area and reads
  73.    all the data from the last checkpoint operation. This data
  74.    initializes the transaction table, dirty pages table, and open file
  75.    table so they can be used in the recovery process.
  76.  
  77. 4. NTFS performs an analysis pass on its last checkpoint record. At
  78.    the end of this pass, the transaction table contains only
  79.    transactions that were active when the crash occurred.
  80.  
  81. 5. NTFS performs a redo pass. At the end of this pass, the cache
  82.    reflects the state of the volume when the crash occurred.
  83.  
  84. 6. NTFS performs an undo pass. At the end of this pass, the volume is
  85.    recovered to a stable state.
  86.  
  87. The Log File Service maintains two objects to support its functions:
  88.  
  89.  - The restart area. A status area used to transfer information about
  90.    a client's last checkpoint operation before a crash to the client's
  91.    recovery procedure. The Log File Service maintains two restart
  92.    areas to guarantee that at least one valid area is always
  93.    available.
  94.  
  95.  - The infinite log file. The Log File is a circularly reused file.
  96.    When a new record is added, it is appended to the end of the file.
  97.    When the Log File reaches its capacity, the Log File Service waits
  98.    for writes to occur and frees space for new entries.
  99.  
  100. Additional reference words: 3.10 chkdsk recover damage hard drive
  101. KBCategory: FILE SYSTEM
  102. KBSubcategory: filsys
  103.  
  104. =============================================================================
  105.  
  106. THE INFORMATION PROVIDED IN THE MICROSOFT KNOWLEDGE BASE IS
  107. PROVIDED "AS IS" WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND.  MICROSOFT DISCLAIMS
  108. ALL WARRANTIES, EITHER EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING THE WARRANTIES
  109. OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  IN NO
  110. EVENT SHALL MICROSOFT CORPORATION OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR
  111. ANY DAMAGES WHATSOEVER INCLUDING DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  112. CONSEQUENTIAL, LOSS OF BUSINESS PROFITS OR SPECIAL DAMAGES, EVEN IF
  113. MICROSOFT CORPORATION OR ITS SUPPLIERS HAVE BEEN ADVISED OF THE
  114. POSSIBILITY OF SUCH DAMAGES.  SOME STATES DO NOT ALLOW THE EXCLUSION
  115. OR LIMITATION OF LIABILITY FOR CONSEQUENTIAL OR INCIDENTAL DAMAGES
  116. SO THE FOREGOING LIMITATION MAY NOT APPLY.
  117.  
  118. Copyright Microsoft Corporation 1993.