linux - 为什么文件系统有自己的 block 大小，而不是使用硬盘 block 大小？

Question

简而言之，文件系统如何与 block 设备通信？

Answer 1

我对 block 大小不太了解。我认为 ext4(Linux)的文件系统的 block 大小是 4KB，考虑到现代处理器的页面大小(4KB)，这是合乎逻辑的。现在我认为现代 SSD 的 block 大小(最小可寻址单元)是 256KB 或 4MB，具体取决于磁盘。这可能是由于几个因素(内存吞吐量、成本与性能等)。

In short, how's file system communicate with block device?

文件系统不与 block 设备通信，操作系统可以。在 x86 上，操作系统设置 PCI DMA 主机 Controller 的寄存器，称为 AHCI ( https://www.intel.com/content/www/us/en/io/serial-ata/serial-ata-ahci-spec-rev1-3-1.html)。操作系统以 256KB/4MB 的 block 触发对 RAM 的读/写周期。它可能包含它在启动时加载的文件系统的结构。因此它已经知道不同文件的位置(它有一个缓存)。它将加载它需要的文件系统部分，读/写文件，然后以大块的形式重写磁盘上的修改。
此外，AHCI 在命令完成时触发 MSI 中断。基本上，操作系统代表用户模式进程触发 DMA 读/写周期。然后它将这些进程放在等待 IO 队列中。在中断时，它会将进程放回运行队列。