ext文件系统笔记

在Linux操作系统中，有几种常见的文件系统类型，其中包括ext1、ext2、ext3和ext4。下面是对它们的区别进行详细描述：

ext1（第一个扩展文件系统）：

ext1是最早的扩展文件系统之一，用于早期的Linux系统。它是linux上第一个利用虚拟文件系统实现出的文件系统。它使用简单的文件组织结构，没有日志功能，也没有支持文件系统的日志记录和恢复功能。ext1不支持文件和目录的访问控制列表（ACL）。
由于缺乏日志功能，如果系统崩溃或意外断电，可能会导致数据损坏或丢失。

ext2（第二个扩展文件系统）：

ext2是ext1的改进版本，增加了一些功能和性能改进。
ext2 的经典实现为LINUX内核中的ext2fs文件系统驱动，最大可支持2TB的文件系统。在ext2文件系统中，文件由inode（包含有文件的所有信息）进行唯一标识。一个文件可能对应多个文件名，只有在所有文件名都被删除后，该文件才会被删除。此外，同一文件在磁盘中存放和被打开时所对应的inode是不同的，并由内核负责同步。文件系统高效稳定。
ext2仍然不支持访问控制列表（ACL）。

ext3（第三个扩展文件系统）：

ext3是ext2的演化版本，向后兼容ext2。
ext3在ext2的基础上增加了日志记录功能，提供了更好的数据一致性和错误恢复能力。
它支持访问控制列表（ACL），可以为文件和目录设置更详细的权限控制。
ext3仍然使用固定的索引节点（inode）大小，限制了文件系统的最大容量和性能。

特性：
1、高可用性：系统使用了ext3文件系统后，即使在非正常关机后，系统也不需要检查文件系统。
2、数据的完整性：避免了意外宕机对文件系统的破坏。
3、文件系统的速度：因为ext3的日志功能对磁盘的驱动器读写头进行了优化。所以，文件系统的读写性能较之Ext2文件系统并来说，性能并没有降低。
4、数据转换 ：“由ext2文件系统转换成ext3文件系统非常容易。
5、多种日志模式

ext4（第四个扩展文件系统）：

ext4是ext3的进一步改进和升级版本，向后兼容ext2和ext3。
ext4增加了更高的文件系统容量限制和更大的文件大小支持。
它引入了多块分配、延迟分配和无日志写入等功能，提高了文件系统的性能和数据安全性。
ext4支持更快的文件系统检查和修复时间，并提供更灵活的文件系统扩展能力。

特性：

1.与Ext3兼容

2.更大的文件系统和更大的文件：Ext4分别支持1EB（1EB=1024PB，1PB=1024TB）的文件系统，以及16TB 的文件。

3.无限数量的子目录：而Ext4支持无限数量的子目录。

4.Extents：Ext4引入了extents概念，每个 extent 为一组连续的数据块，相比Ext3采用间接块映射，提高了不少效率。

5.多块分配：Ext4 的多块分配器“multiblock allocator”（mballoc） 支持一次调用分配多个数据块。

6.延迟分配

7.快速 fsck

8.日志校验

9.“无日志”（No Journaling）模式

10.在线碎片整理

11.inode 相关特性：较之Ext3默认的inode大小128字节，ext4默认inode大小为256字节

没有ext1的原因:

旧且过时：ext1是最早的扩展文件系统之一，用于早期的Linux系统。随着时间的推移，ext1已被后续的文件系统所取代，并且不再是当前Linux系统的标准选择。

缺乏重要特性：相比后续版本的ext文件系统，ext1缺乏许多重要的特性。它不具备文件系统日志功能，这意味着在系统崩溃或意外断电的情况下，数据完整性和一致性的保护能力较差。此外，ext1也不支持访问控制列表（ACL），这限制了对文件和目录权限的更精细控制。

不推荐使用：由于缺乏关键特性和相对较低的可靠性，Linux社区已经不再推荐使用ext1文件系统。后续的ext2、ext3和ext4文件系统提供了更多的功能和改进，可以更好地满足现代系统的需求。

相关资料：

Ext4 - Ubuntu Wiki: 这是Ubuntu操作系统的官方Wiki页面，涵盖了对ext4文件系统的详细介绍，包括特性、性能、格式化、调优和备份等方面的内容。
链接：https://wiki.ubuntu.com/Ext4

The Linux Kernel Documentation: ext4优化
链接：https://www.kernel.org/doc/html/latest/filesystems/ext4/