Sebuah filesystem mengubah array datar berisi blok disk menjadi hierarki file dan direktori, mengelola metadata dan ruang bebas agar hal itu andal dan cepat.
Dalam filesystem UNIX, setiap file adalah sebuah (index node) — sebuah struktur yang menyimpan file (ukuran, pemilik, permission, timestamp, link count) dan . Perhatikan apa yang disimpan inode: . Nama berada di , yang hanyalah file yang memetakan nama → nomor inode:
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)──▶ ...
└──────────────┘
Inilah mengapa sebuah hard link hanyalah entri direktori kedua yang menunjuk ke inode yang sama (link count 2), dan mengapa rm sebenarnya adalah unlink — ia menghapus sebuah nama dan membebaskan inode hanya ketika link count mencapai nol.
Sebuah operasi logis tunggal (mis. sebuah append) menyentuh beberapa blok — inode, bitmap ruang-bebas, data. Sebuah crash di tengah jalan meninggalkan filesystem dalam keadaan tidak konsisten. Sebuah journal pertama-tama menulis perubahan yang dimaksudkan ke sebuah log, lalu menerapkannya; setelah crash, FS memutar ulang (replay) atau membuang journal alih-alih pemindaian penuh yang lambat (fsck). Mode-mode-nya menukar keamanan dengan kecepatan: journal hanya metadata (cepat, umum) versus metadata dan data.
Kernel meng-cache data file di RAM dalam page cache, sehingga pembacaan ulang mengenai memory dan penulisan di-buffer dan di-flush belakangan (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 cepat, tetapi data yang "tertulis" belum durable sampai fsync; database sering menggunakan direct I/O plus buffer pool mereka sendiri untuk mengontrol caching dan durability secara presisi.
Internal filesystem menjelaskan perilaku sehari-hari: mengapa hard link bekerja, mengapa menghapus file yang masih dibuka sebuah process tidak membebaskan ruang sampai ia menutupnya, mengapa fsync esensial untuk durability (dan bug kehilangan data klasik ketika dihilangkan), dan mengapa pembacaan kedua sebuah file itu instan (page cache). Engineer senior menalar hal-hal ini ketika memilih buffered vs direct I/O untuk sebuah database, menentukan ukuran RAM untuk cache, atau men-debug masalah konsistensi setelah crash.
Perpustakaan pertanyaan wawancara IT dengan jawaban mendetail — dari Junior hingga Senior.
Donasi