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OJFord
Asked: 2018-02-04 16:23:17 +0800 CST

为什么 67108864 是每个 inode 的最大字节数比？为什么有最大值？

  • 772

为纯大型视频文件格式化磁盘，我计算了我认为合适的每 inode 字节值，以最大化可用磁盘空间。

然而，我受到了欢迎：

mkfs.ext4: invalid inode ratio [RATIO] (min 1024/max 67108864)

我假设最小值是从理论上可以使用的东西中得出的——没有比以往任何时候都可以使用的更多的 inode。

但最大值从何而来？mkfs不知道我将放在它创建的文件系统上的文件大小 - 所以除非是这样，否则{disk size} - {1 inode size}我不明白为什么我们有一个最大值，更不用说一个低至 67MB 的文件了。

hard-disk ext4

2 个回答

  1. Best Answer

    由于文件系统的构建方式。这有点混乱，默认情况下，您甚至不能将比率降至 1/64 MB。

    从kernel.org 上的 Ext4 磁盘布局文档中，我们看到文件系统内部与块大小（默认为 4 kB）相关联，它控制块组的大小和块组中的 inode 数量. 一个块组具有该组中块的一个块大小的位图，以及至少一个 inode 块。

    由于位图，最大块组大小为8 blocks * block size in bytes，因此在具有 4 kB 块的 FS 上，块组大小为 32768 个块或 128 MB。inode 至少占用一个块，因此对于 4 kB 块，每 128 MB 至少(4096 B/block) / (256 B/inode) = 16 inodes/block 或 16 个 inode，或每 8 MB 1 个 inode。

    对于 256 B/inode，即 256 B / 8 MB，或每 32 kB 1 个字节，或约 0,003% 的 inode 总大小。

    减少 inode 的数量无济于事，您只会得到一个部分填充的 inode 块。此外，inode 的大小也并不重要，因为分配是按块完成的。块组大小才是元数据的真正限制。

    增加块大小会有所帮助，理论上，最大块组大小会以块大小的平方增加（除了它似乎上限略低于 64k 块/组）。但是您不能使用大于系统页面大小的块大小，因此在 x86 上，您只能使用 4 kB 块。

    但是，有一个正是您想要的bigalloc功能：

    对于大多数包含大文件的文件系统，希望能够以多个块为单位分配磁盘块，以减少碎片和元数据开销。bigalloc 特性正好提供了这种能力。

    管理员可以在 mkfs 时间设置一个块簇大小（存储在 superblock 的 s_log_cluster_size 字段中）；从那时起，块位图跟踪集群，而不是单个块。这意味着块组的大小可以是几 GB（而不仅仅是 128MiB）；然而，最小分配单元变成了一个簇，而不是一个块，即使对于目录也是如此。

    您可以使用 启用它mkfs.ext4 -Obigalloc，并使用 设置集群大小-C<bytes>，但mkfs请注意：

    Warning: the bigalloc feature is still under development
See https://ext4.wiki.kernel.org/index.php/Bigalloc for more information

    ext4在该页面和手册页上提到了与延迟分配相结合的问题，并且Bigalloc wiki 页面上也出现了“巨大风险”一词。

    -i这些都与该选项设置的 64 MB / inode 限制无关。它似乎只是在接口级别设置的任意限制。inode 的数量也可以直接使用该-N选项设置，并且在使用时，没有检查。此外，上限是基于文件系统的最大块大小，而不是实际选择作为结构限制的块大小。

    由于 64k 块/组的限制，如果bigalloc没有 64 MB / inode 的比率所暗示的那样少的 inode，则无法获得尽可能少的 inode，并且bigalloc可以将 inode 的数量设置得比它低得多。

    • 3

  2. 您看到的数字是硬编码的，原因如下。

    mke2fs源代码有：

                com_err(program_name, 0,
                _("invalid inode ratio %s (min %d/max %d)"),
                optarg, EXT2_MIN_BLOCK_SIZE,
                EXT2_MAX_BLOCK_SIZE * 1024);

    （发行说明中甚至有一条消息是关于对用户更好，并在抛出错误时显示可能的最小值和最大值，这比以前更好）。

    并且：

    #define EXT2_MIN_BLOCK_SIZE (1 << EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE)
#define EXT2_MAX_BLOCK_SIZE (1 << EXT2_MAX_BLOCK_LOG_SIZE)

    最后：

    define EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE      10  /* 1024 */
define EXT2_MAX_BLOCK_LOG_SIZE      16  /* 65536 */

    所以这解释了你所看到的。

    根据https://unix.stackexchange.com/a/193140/211833 ，我本来希望自己的比率最多是最大分区大小除以最大 inode 数，但事实并非如此。

    根据其规范，ext4最大卷大小为 1 exbibyte（2 60字节），最大 inode 数为 2 32，最大文件大小为 16 TiB (16 * 2 40 = 2 44 )，4k 块。

    因此，最大分区大小除以 inode 计数将为 2 60-32 = 2 28，这不是源文件中硬编码的内容（67108864 是 2 26）。我不知道有什么区别，但我也不是文件系统开发人员。

    • 2

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