Datotečni sustav (filesystem) pretvara ravni niz blokova diska u hijerarhiju datoteka i direktorija, upravljajući metapodacima i slobodnim prostorom kako bi to bilo pouzdano i brzo.
U UNIX datotečnim sustavima svaka datoteka je (index node) — struktura koja drži datoteke (veličina, vlasnik, dozvole, vremenske oznake, broj linkova) i . Uočite što inode pohranjuje: . Imena žive u , koji su samo datoteke koje mapiraju ime → broj inodea:
directory "docs" inode 1042 data blocks
┌───────────────────┐ ┌──────────────┐ ┌────────┐
│ "report.txt" →1042│───────────▶│ mode, uid │──ptr───▶│ block │
│ "notes.txt" →1050│ │ size, times │──ptr───▶│ block │
└───────────────────┘ │ link count=2 │ └────────┘
│ block ptrs │──(indirect)──▶ ...
└──────────────┘
Zbog toga je hard link samo drugi unos u direktoriju koji pokazuje na isti inode (broj linkova 2) i zašto je rm zapravo unlink — uklanja ime i oslobađa inode tek kad broj linkova padne na nulu.
Jedna logička operacija (npr. append) dodiruje nekoliko blokova — inode, bitmapu slobodnog prostora, podatke. Pad na pola puta ostavlja datotečni sustav nekonzistentnim. Journal prvo zapisuje namjeravane promjene u log, zatim ih primjenjuje; nakon pada FS ponovno izvodi (replay) ili odbacuje journal umjesto sporog potpunog skeniranja (fsck). Načini trguju sigurnošću za brzinu: journal samo metapodataka (brzo, uobičajeno) naspram metapodataka i podataka.
Kernel cachira podatke datoteke u RAM-u u page cacheu, pa ponovna čitanja pogađaju memoriju, a pisanja se puferiraju (buffered) i flushaju kasnije (write-back):
buffered I/O (default): app ↔ page cache ↔ disk → cached, async writeback, fast re-reads
direct I/O (O_DIRECT): app ↔ disk → bypass the cache; DBs manage their own
fsync(): force buffered data to durable storage (required for real durability)
Buffered I/O je brz, ali "zapisani" podaci nisu trajni (durable) do fsync; baze podataka često koriste direct I/O plus vlastiti buffer pool kako bi precizno kontrolirale cachiranje i trajnost.
Interne strukture datotečnog sustava objašnjavaju svakodnevno ponašanje: zašto hard linkovi rade, zašto brisanje datoteke koju proces još drži otvorenom ne oslobađa prostor dok se ne zatvori, zašto je fsync bitan za trajnost (i klasičan bug gubitka podataka kad se izostavi) i zašto je drugo čitanje datoteke trenutno (page cache). Senior inženjeri o tome razmišljaju kad biraju buffered vs direct I/O za bazu podataka, dimenzioniraju RAM za cache ili debugiraju problem konzistentnosti nakon pada.
Knjižnica IT pitanja za razgovore za posao s detaljnim odgovorima — od Juniora do Seniora.
Doniraj