为什么在 Unix FFS 中创建文件需要至少 5 个独立的磁盘 I/O？

Question

在日志结构文件系统的设计与实现， 它说：

在 Unix FFS 中创建一个新文件至少需要五个单独的磁盘 I/O，每个磁盘 I/O 之前都有一个寻道：对文件属性的两次不同访问，以及对文件数据、目录数据和目录属性各一次访问。

什么是“对文件属性的两种不同访问”？我只能计算一次，即创建了 inode。

Answer 1

Remzi Arpaci-Dusseau教授的书操作系统：三个简单的部分有旁白关于文件创建：

举个例子，想想创建文件时必须更新哪些数据结构；对于本例，假设用户创建一个新文件/foo/bar.txt，并且该文件为一个块长 (4KB)。文件是新的，因此需要新的 inode；因此，inode 位图和新分配的 inode 都将写入磁盘。该文件中也有数据，因此也必须对其进行分配；因此，数据位图和数据块将（最终）写入磁盘。因此，将发生至少四次对当前柱面组的写入（回想一下，这些写入在发生之前可能会在内存中缓冲一段时间）。但这并不是全部！特别是，当创建新文件时，还必须将该文件放入文件系统层次结构中，即必须更新目录。具体来说，必须更新父目录 foo 以添加bar.txt;的条目。此更新可能适合现有数据块foo或需要分配新块（具有关联的数据位图）。的 inode foo也必须更新，以反映目录的新长度以及更新时间字段（例如上次修改时间）。总的来说，仅仅创建一个新文件就需要大量工作！也许下次你这样做时，你应该更加感激，或者至少惊讶于这一切运作得如此顺利。

比较两者，我推测作者将数据块更新包含在文件属性访问中（尽管他们明确表示文件属性的含义是“inode”，但将数据位置视为文件似乎并不是不合理的）属性）。无论如何，他们似乎低估了磁盘访问次数：根据 Arpaci-Dusseau 教授的描述，它至少需要 6 次：

1. 索引节点位图
2. 索引节点
3. 数据位图
4. 文件数据
5. 目录数据
6. 目录属性