fs/sysv/INTRO

   1 This is the implementation of the SystemV/Coherent filesystem for Linux.
   2 It grew out of separate filesystem implementations
   3
   4     Xenix FS      Doug Evans <dje@cygnus.com>  June 1992
   5     SystemV FS    Paul B. Monday <pmonday@eecs.wsu.edu> March-June 1993
   6     Coherent FS   B. Haible <haible@ma2s2.mathematik.uni-karlsruhe.de> June 1993
   7
   8 and was merged together in July 1993.
   9
  10 These filesystems are rather similar. Here is a comparison with Minix FS:
  11
  12 * Linux fdisk reports on partitions
  13   - Minix FS     0x81 Linux/Minix
  14   - Xenix FS     ??
  15   - SystemV FS   ??
  16   - Coherent FS  0x08 AIX bootable
  17
  18 * Size of a block or zone (data allocation unit on disk)
  19   - Minix FS     1024
  20   - Xenix FS     1024 (also 512 ??)
  21   - SystemV FS   1024 (also 512 and 2048)
  22   - Coherent FS   512
  23
  24 * General layout: all have one boot block, one super block and
  25   separate areas for inodes and for directories/data.
  26   On SystemV Release 2 FS (e.g. Microport) the first track is reserved and
  27   all the block numbers (including the super block) are offset by one track.
  28
  29 * Byte ordering of "short" (16 bit entities) on disk:
  30   - Minix FS     little endian  0 1
  31   - Xenix FS     little endian  0 1
  32   - SystemV FS   little endian  0 1
  33   - Coherent FS  little endian  0 1
  34   Of course, this affects only the file system, not the data of files on it!
  35
  36 * Byte ordering of "long" (32 bit entities) on disk:
  37   - Minix FS     little endian  0 1 2 3
  38   - Xenix FS     little endian  0 1 2 3
  39   - SystemV FS   little endian  0 1 2 3
  40   - Coherent FS  PDP-11         2 3 0 1
  41   Of course, this affects only the file system, not the data of files on it!
  42
  43 * Inode on disk: "short", 0 means non-existent, the root dir ino is:
  44   - Minix FS                            1
  45   - Xenix FS, SystemV FS, Coherent FS   2
  46
  47 * Maximum number of hard links to a file:
  48   - Minix FS     250
  49   - Xenix FS     ??
  50   - SystemV FS   ??
  51   - Coherent FS  >=10000
  52
  53 * Free inode management:
  54   - Minix FS                             a bitmap
  55   - Xenix FS, SystemV FS, Coherent FS
  56       There is a cache of a certain number of free inodes in the super-block.
  57       When it is exhausted, new free inodes are found using a linear search.
  58
  59 * Free block management:
  60   - Minix FS                             a bitmap
  61   - Xenix FS, SystemV FS, Coherent FS
  62       Free blocks are organized in a "free list". Maybe a misleading term,
  63       since it is not true that every free block contains a pointer to
  64       the next free block. Rather, the free blocks are organized in chunks
  65       of limited size, and every now and then a free block contains pointers
  66       to the free blocks pertaining to the next chunk; the first of these
  67       contains pointers and so on. The list terminates with a "block number"
  68       0 on Xenix FS and SystemV FS, with a block zeroed out on Coherent FS.
  69
  70 * Super-block location:
  71   - Minix FS     block 1 = bytes 1024..2047
  72   - Xenix FS     block 1 = bytes 1024..2047
  73   - SystemV FS   bytes 512..1023
  74   - Coherent FS  block 1 = bytes 512..1023
  75
  76 * Super-block layout:
  77   - Minix FS
  78                     unsigned short s_ninodes;
  79                     unsigned short s_nzones;
  80                     unsigned short s_imap_blocks;
  81                     unsigned short s_zmap_blocks;
  82                     unsigned short s_firstdatazone;
  83                     unsigned short s_log_zone_size;
  84                     unsigned long s_max_size;
  85                     unsigned short s_magic;
  86   - Xenix FS, SystemV FS, Coherent FS
  87                     unsigned short s_firstdatazone;
  88                     unsigned long  s_nzones;
  89                     unsigned short s_fzone_count;
  90                     unsigned long  s_fzones[NICFREE];
  91                     unsigned short s_finode_count;
  92                     unsigned short s_finodes[NICINOD];
  93                     char           s_flock;
  94                     char           s_ilock;
  95                     char           s_modified;
  96                     char           s_rdonly;
  97                     unsigned long  s_time;
  98                     short          s_dinfo[4]; -- SystemV FS only
  99                     unsigned long  s_free_zones;
 100                     unsigned short s_free_inodes;
 101                     short          s_dinfo[4]; -- Xenix FS only
 102                     unsigned short s_interleave_m,s_interleave_n; -- Coherent FS only
 103                     char           s_fname[6];
 104                     char           s_fpack[6];
 105     then they differ considerably:
 106         Xenix FS
 107                     char           s_clean;
 108                     char           s_fill[371];
 109                     long           s_magic;
 110                     long           s_type;
 111         SystemV FS
 112                     long           s_fill[12 or 14];
 113                     long           s_state;
 114                     long           s_magic;
 115                     long           s_type;
 116         Coherent FS
 117                     unsigned long  s_unique;
 118     Note that Coherent FS has no magic.
 119
 120 * Inode layout:
 121   - Minix FS
 122                     unsigned short i_mode;
 123                     unsigned short i_uid;
 124                     unsigned long  i_size;
 125                     unsigned long  i_time;
 126                     unsigned char  i_gid;
 127                     unsigned char  i_nlinks;
 128                     unsigned short i_zone[7+1+1];
 129   - Xenix FS, SystemV FS, Coherent FS
 130                     unsigned short i_mode;
 131                     unsigned short i_nlink;
 132                     unsigned short i_uid;
 133                     unsigned short i_gid;
 134                     unsigned long  i_size;
 135                     unsigned char  i_zone[3*(10+1+1+1)];
 136                     unsigned long  i_atime;
 137                     unsigned long  i_mtime;
 138                     unsigned long  i_ctime;
 139
 140 * Regular file data blocks are organized as
 141   - Minix FS
 142                7 direct blocks
 143                1 indirect block (pointers to blocks)
 144                1 double-indirect block (pointer to pointers to blocks)
 145   - Xenix FS, SystemV FS, Coherent FS
 146               10 direct blocks
 147                1 indirect block (pointers to blocks)
 148                1 double-indirect block (pointer to pointers to blocks)
 149                1 triple-indirect block (pointer to pointers to pointers to blocks)
 150
 151 * Inode size, inodes per block
 152   - Minix FS        32   32
 153   - Xenix FS        64   16
 154   - SystemV FS      64   16
 155   - Coherent FS     64    8
 156
 157 * Directory entry on disk
 158   - Minix FS
 159                     unsigned short inode;
 160                     char name[14/30];
 161   - Xenix FS, SystemV FS, Coherent FS
 162                     unsigned short inode;
 163                     char name[14];
 164
 165 * Dir entry size, dir entries per block
 166   - Minix FS     16/32    64/32
 167   - Xenix FS     16       64
 168   - SystemV FS   16       64
 169   - Coherent FS  16       32
 170
 171 * How to implement symbolic links such that the host fsck doesn't scream:
 172   - Minix FS     normal
 173   - Xenix FS     kludge: as regular files with  chmod 1000
 174   - SystemV FS   ??
 175   - Coherent FS  kludge: as regular files with  chmod 1000
 176
 177
 178 Notation: We often speak of a "block" but mean a zone (the allocation unit)
 179 and not the disk driver's notion of "block".
 180
 181
 182 Bruno Haible  <haible@ma2s2.mathematik.uni-karlsruhe.de>