Documentation/filesystems/sysv-fs.rst

   1 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2
   3 ==================
   4 SystemV Filesystem
   5 ==================
   6
   7 It implements all of
   8   - Xenix FS,
   9   - SystemV/386 FS,
  10   - Coherent FS.
  11
  12 To install:
  13
  14 * Answer the 'System V and Coherent filesystem support' question with 'y'
  15   when configuring the kernel.
  16 * To mount a disk or a partition, use::
  17
  18     mount [-r] -t sysv device mountpoint
  19
  20   The file system type names::
  21
  22                -t sysv
  23                -t xenix
  24                -t coherent
  25
  26   may be used interchangeably, but the last two will eventually disappear.
  27
  28 Bugs in the present implementation:
  29
  30 - Coherent FS:
  31
  32   - The "free list interleave" n:m is currently ignored.
  33   - Only file systems with no filesystem name and no pack name are recognized.
  34     (See Coherent "man mkfs" for a description of these features.)
  35
  36 - SystemV Release 2 FS:
  37
  38   The superblock is only searched in the blocks 9, 15, 18, which
  39   corresponds to the beginning of track 1 on floppy disks. No support
  40   for this FS on hard disk yet.
  41
  42
  43 These filesystems are rather similar. Here is a comparison with Minix FS:
  44
  45 * Linux fdisk reports on partitions
  46
  47   - Minix FS     0x81 Linux/Minix
  48   - Xenix FS     ??
  49   - SystemV FS   ??
  50   - Coherent FS  0x08 AIX bootable
  51
  52 * Size of a block or zone (data allocation unit on disk)
  53
  54   - Minix FS     1024
  55   - Xenix FS     1024 (also 512 ??)
  56   - SystemV FS   1024 (also 512 and 2048)
  57   - Coherent FS   512
  58
  59 * General layout: all have one boot block, one super block and
  60   separate areas for inodes and for directories/data.
  61   On SystemV Release 2 FS (e.g. Microport) the first track is reserved and
  62   all the block numbers (including the super block) are offset by one track.
  63
  64 * Byte ordering of "short" (16 bit entities) on disk:
  65
  66   - Minix FS     little endian  0 1
  67   - Xenix FS     little endian  0 1
  68   - SystemV FS   little endian  0 1
  69   - Coherent FS  little endian  0 1
  70
  71   Of course, this affects only the file system, not the data of files on it!
  72
  73 * Byte ordering of "long" (32 bit entities) on disk:
  74
  75   - Minix FS     little endian  0 1 2 3
  76   - Xenix FS     little endian  0 1 2 3
  77   - SystemV FS   little endian  0 1 2 3
  78   - Coherent FS  PDP-11         2 3 0 1
  79
  80   Of course, this affects only the file system, not the data of files on it!
  81
  82 * Inode on disk: "short", 0 means non-existent, the root dir ino is:
  83
  84   =================================  ==
  85   Minix FS                            1
  86   Xenix FS, SystemV FS, Coherent FS   2
  87   =================================  ==
  88
  89 * Maximum number of hard links to a file:
  90
  91   ===========  =========
  92   Minix FS     250
  93   Xenix FS     ??
  94   SystemV FS   ??
  95   Coherent FS  >=10000
  96   ===========  =========
  97
  98 * Free inode management:
  99
 100   - Minix FS
 101       a bitmap
 102   - Xenix FS, SystemV FS, Coherent FS
 103       There is a cache of a certain number of free inodes in the super-block.
 104       When it is exhausted, new free inodes are found using a linear search.
 105
 106 * Free block management:
 107
 108   - Minix FS
 109       a bitmap
 110   - Xenix FS, SystemV FS, Coherent FS
 111       Free blocks are organized in a "free list". Maybe a misleading term,
 112       since it is not true that every free block contains a pointer to
 113       the next free block. Rather, the free blocks are organized in chunks
 114       of limited size, and every now and then a free block contains pointers
 115       to the free blocks pertaining to the next chunk; the first of these
 116       contains pointers and so on. The list terminates with a "block number"
 117       0 on Xenix FS and SystemV FS, with a block zeroed out on Coherent FS.
 118
 119 * Super-block location:
 120
 121   ===========  ==========================
 122   Minix FS     block 1 = bytes 1024..2047
 123   Xenix FS     block 1 = bytes 1024..2047
 124   SystemV FS   bytes 512..1023
 125   Coherent FS  block 1 = bytes 512..1023
 126   ===========  ==========================
 127
 128 * Super-block layout:
 129
 130   - Minix FS::
 131
 132                     unsigned short s_ninodes;
 133                     unsigned short s_nzones;
 134                     unsigned short s_imap_blocks;
 135                     unsigned short s_zmap_blocks;
 136                     unsigned short s_firstdatazone;
 137                     unsigned short s_log_zone_size;
 138                     unsigned long s_max_size;
 139                     unsigned short s_magic;
 140
 141   - Xenix FS, SystemV FS, Coherent FS::
 142
 143                     unsigned short s_firstdatazone;
 144                     unsigned long  s_nzones;
 145                     unsigned short s_fzone_count;
 146                     unsigned long  s_fzones[NICFREE];
 147                     unsigned short s_finode_count;
 148                     unsigned short s_finodes[NICINOD];
 149                     char           s_flock;
 150                     char           s_ilock;
 151                     char           s_modified;
 152                     char           s_rdonly;
 153                     unsigned long  s_time;
 154                     short          s_dinfo[4]; -- SystemV FS only
 155                     unsigned long  s_free_zones;
 156                     unsigned short s_free_inodes;
 157                     short          s_dinfo[4]; -- Xenix FS only
 158                     unsigned short s_interleave_m,s_interleave_n; -- Coherent FS only
 159                     char           s_fname[6];
 160                     char           s_fpack[6];
 161
 162     then they differ considerably:
 163
 164         Xenix FS::
 165
 166                     char           s_clean;
 167                     char           s_fill[371];
 168                     long           s_magic;
 169                     long           s_type;
 170
 171         SystemV FS::
 172
 173                     long           s_fill[12 or 14];
 174                     long           s_state;
 175                     long           s_magic;
 176                     long           s_type;
 177
 178         Coherent FS::
 179
 180                     unsigned long  s_unique;
 181
 182     Note that Coherent FS has no magic.
 183
 184 * Inode layout:
 185
 186   - Minix FS::
 187
 188                     unsigned short i_mode;
 189                     unsigned short i_uid;
 190                     unsigned long  i_size;
 191                     unsigned long  i_time;
 192                     unsigned char  i_gid;
 193                     unsigned char  i_nlinks;
 194                     unsigned short i_zone[7+1+1];
 195
 196   - Xenix FS, SystemV FS, Coherent FS::
 197
 198                     unsigned short i_mode;
 199                     unsigned short i_nlink;
 200                     unsigned short i_uid;
 201                     unsigned short i_gid;
 202                     unsigned long  i_size;
 203                     unsigned char  i_zone[3*(10+1+1+1)];
 204                     unsigned long  i_atime;
 205                     unsigned long  i_mtime;
 206                     unsigned long  i_ctime;
 207
 208
 209 * Regular file data blocks are organized as
 210
 211   - Minix FS:
 212
 213              - 7 direct blocks
 214              - 1 indirect block (pointers to blocks)
 215              - 1 double-indirect block (pointer to pointers to blocks)
 216
 217   - Xenix FS, SystemV FS, Coherent FS:
 218
 219              - 10 direct blocks
 220              -  1 indirect block (pointers to blocks)
 221              -  1 double-indirect block (pointer to pointers to blocks)
 222              -  1 triple-indirect block (pointer to pointers to pointers to blocks)
 223
 224
 225   ===========  ==========   ================
 226                Inode size   inodes per block
 227   ===========  ==========   ================
 228   Minix FS        32        32
 229   Xenix FS        64        16
 230   SystemV FS      64        16
 231   Coherent FS     64        8
 232   ===========  ==========   ================
 233
 234 * Directory entry on disk
 235
 236   - Minix FS::
 237
 238                     unsigned short inode;
 239                     char name[14/30];
 240
 241   - Xenix FS, SystemV FS, Coherent FS::
 242
 243                     unsigned short inode;
 244                     char name[14];
 245
 246   ===========    ==============    =====================
 247                  Dir entry size    dir entries per block
 248   ===========    ==============    =====================
 249   Minix FS       16/32             64/32
 250   Xenix FS       16                64
 251   SystemV FS     16                64
 252   Coherent FS    16                32
 253   ===========    ==============    =====================
 254
 255 * How to implement symbolic links such that the host fsck doesn't scream:
 256
 257   - Minix FS     normal
 258   - Xenix FS     kludge: as regular files with  chmod 1000
 259   - SystemV FS   ??
 260   - Coherent FS  kludge: as regular files with  chmod 1000
 261
 262
 263 Notation: We often speak of a "block" but mean a zone (the allocation unit)
 264 and not the disk driver's notion of "block".