Linux-2.6.12-rc2
[linux-2.6.git] / 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>