为什么文件系统有自己的块大小，而不是使用硬盘块大小？

Question

简而言之，文件系统如何与块设备通信？

Answer 1

我不太了解块大小。我认为 ext4（Linux）的文件系统的块大小是 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 的块大小（最小可寻址单元）是 256KB 或 4MB，具体取决于磁盘。这可能是由几个因素造成的（内存吞吐量、成本与性能等）。

简而言之，文件系统如何与块设备通信？

文件系统不与块设备通信，操作系统会。在 x86 上，操作系统设置称为 AHCI (https://www.intel.com/content/www/us/en/io/serial-ata/serial-ata-ahci-spec-rev1-3-1.html) 的 PCI DMA 主机控制器的寄存器。操作系统以 256KB/4MB 的块触发对 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，然后大块重写磁盘上的修改。

此外，AHCI 会在命令完成时触发 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。中断时，它会将进程放回运行队列。