Btrfs 被称为是下一代 Linux 文件系统。近年来 ext2/3 遇到越来越多的扩展性问题，在期待 ext4 的同时，人们发现了 btrfs，据说它采用了很多先进的文件系统设计，不仅解决了 ext2/3 的扩展性问题，还让人们看到了下一代文件系统所具有的许多其他特性。
在 btrfs 的主页上看到 btrfs 的特性列表。首先是扩展性 (scalability) 相关的特性，btrfs 最重要的设计目标是应对大型机器对文件系统的扩展性要求。 Extent，B-Tree 和动态 inode 创建等特性保证了 btrfs 在大型机器上仍有卓越的表现，其整体性能而不会随着系统容量的增加而降低。其次是数据一致性 (data integrity) 相关的特性。系统面临不可预料的硬件故障，Btrfs 采用 COW 事务技术来保证文件系统的一致性。 btrfs 还支持 checksum，避免了 silent corrupt 的出现。而传统文件系统则无法做到这一点。第三是和多设备管理相关的特性。 Btrfs 支持创建快照 (snapshot)，和克隆 (clone) 。 btrfs 还能够方便的管理多个物理设备，使得传统的卷管理软件变得多余。最后是其他难以归类的特性。这些特性都是比较先进的技术，能够显著提高文件系统的时间 / 空间性能，包括延迟分配，小文件的存储优化，目录索引等。
通过命令：# fdisk -l 查看硬盘信息，可以看到新添加的硬盘属性，这里假设新添加的硬盘名为：sdd1。
通过命令：# fdisk /dev/sdd1（具体磁盘名称），可进入分割硬盘模式。
Ø 输入 m 显示所有命令列示。
Ø 输入 p 显示硬盘分割情形。
Ø 输入 a 设定硬盘启动区。
Ø 输入 n 设定新的硬盘分割区。
Ø 输入 e 硬盘为[延伸]分割区(extend)。
Ø 输入 p 硬盘为[主要]分割区(primary)。
Ø 输入 t 改变硬盘分割区属性。
Ø 输入 d 删除硬盘分割区属性。
Ø 输入 q 结束不存入硬盘分割区属性。
Ø 输入 w 结束并写入硬盘分割区属性。
dmesg命令说明如下：
功能说明：显示开机信息。
语 法：dmesg [-cn][-s ]
补充说明：kernel会将开机信息存储在ring buffer中。您若是开机时来不及查看信息，可利用dmesg来查看。开机信息亦保存在/var/log目录中，名称为dmesg的文档里。
参 数：
-c 显示信息后，清除ring buffer中的内容。
-s 预配置为8196，刚好等于ring buffer的大小。
-n 配置记录信息的层级。
创建磁盘分区步骤举例如下：
# fdisk /dev/sdd1
进入fdisk模式：
Command (m for help):m //查看fdisk命令帮助
Command (m for help):n //创建新分区
Command action：
e extended //输入e为创建扩展分区
p primary partition (1-4) //输入p为创建主分区，这里我们选择p
Partion number(1-4)：1 //第一个扩展分区，按需求可以最多分4个主分区
First Cylinder(1-1014,default 1): 1 //第一个主分区起始的磁盘块数，可以选择默认值
Last cylindet or +siza or +sizeM or +sizeK: +1024MB //可以是以MB为单位的数字或者
以磁盘块数，这里我们输入+1024MB表示分区大小为1G
这样我们就创建完一个分区，如果要创建更多分区可以照上面的步骤继续创建。所有分区创建完后用w保存分区。
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
保存完成后重启服务器，可以用#fdisk -l 命令检查刚刚所建分区，可以在返回结果中确认/dev/sdb1的信息。
可以用mkfs.btrfs 命令建立一个 btrfs 格式的文件系统。可以用如下命令在设备 sdd1 上建立一个 btrfs 文件系统.
#mkfs.btrfs /dev/sdd1
| [root@localhost btrfs]# mkfs.btrfs /dev/sdd1
WARNING! - Btrfs Btrfs v0.19 IS EXPERIMENTAL WARNING! - see http://btrfs.wiki.kernel.org before using
fs created label (null) on /dev/sdd1 nodesize 4096 leafsize 4096 sectorsize 4096 size 7.99GB Btrfs Btrfs v0.19 |
可以看到在建立btrfs系统时出现了WARNING，这是因为在我使用的linux版本中btrfs还属于一个实验性的产品，并未完全成熟，不过对我们影响不大，可以忽略。
首先通过mkdir创建一个挂载文件点
# mkdir mybtrfs
然后通过mount命令挂载
#mount -t btrds /dev/sdd1 mybtrfs
| [root@localhost mnt]# pwd /mnt [root@localhost mnt]# mkdir mybtrfs [root@localhost mnt]# mount -t btrfs /dev/sdd1 /mnt/mybtrfs [root@localhost mnt]# df -T 文件系统 类型 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/sda1 ext4 18577148 11560744 6072740 66% / tmpfs tmpfs 510984 264 510720 1% /dev/shm /dev/sdb1 ext4 20641404 6161100 13431780 32% /opt /dev/sdd1 btrfs 8379372 56 7512812 1% /mnt/mybtrfs [root@localhost mnt]# |
通过 df –T命令可以看到文件已挂载成功。
为了在每次系统启动时自动挂载新分区，可以修改/etc/fstab文件来进行自动挂载。在文件的末位加入如下一行：
/dev/sdd1 /mnt/mybtrfs btrfs defaults 1 2
这样服务器每次启动都会自动挂载此分区.
至此，btrfs文件系统就OK了，可以通过# df 命令进行查看
当文件系统建立好之后，您可以修改文件系统的大小。 /dev/sda5 挂载到了 /mnt/mybtrfs下，大小为 8G 。假如您希望只使用其中的 7G，则需要减小当前文件系统的大小，这可以通过如下命令实现：
#btrfsctl -r -1024M /mnt/mybtrfs
| [root@localhost mnt]# df -l 文件系统 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/sda1 18577148 11560744 6072740 66% / tmpfs 510984 264 510720 1% /dev/shm /dev/sdb1 20641404 6161100 13431780 32% /opt /dev/sdd1 8379372 56 7512812 1% /mnt/mybtrfs [root@localhost mnt]# btrfsctl -r -1024M /mnt/mybtrfs operation complete Btrfs Btrfs v0.19 [root@localhost mnt]# df -l 文件系统 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/sda1 18577148 11560744 6072740 66% / tmpfs 510984 264 510720 1% /dev/shm /dev/sdb1 20641404 6161100 13431780 32% /opt /dev/sdd1 7330796 56 6464236 1% /mnt/mybtrfs [root@localhost mnt]# |
同样的，您可以使用 btrfsctl 命令增加文件系统的大小。
#btrfsctl -r +1024M /mnt/mybtrfs
扫描整个btrfs文件系统：
#btrfsctl –a
| [root@localhost mnt]# btrfsctl -a Scanning for Btrfs filesystems failed to read /dev/fd0 failed to read /dev/sr0 [root@localhost mnt]# |
扫描指定btrfs文件系统：
#btrfsctl -A /dev/sdd1
| [root@localhost mnt]# btrfsctl -A /dev/sdd1 operation complete Btrfs Btrfs v0.19 [root@localhost mnt]# |
整理一个文件：
#btrfsctl -d 文件
| [root@localhost mybtrfs]# pwd /mnt/mybtrfs [root@localhost mybtrfs]# ls test.txt [root@localhost mybtrfs]# btrfsctl -d /mnt/mybtrfs/test.txt operation complete Btrfs Btrfs v0.19 [root@localhost mybtrfs]# |
整理一个目录：
#btrfsctl -d 目录
| [root@localhost mnt]# btrfsctl -d /mnt/mybtrfs operation complete Btrfs Btrfs v0.19 [root@localhost mnt]# |
快照是对文件系统某一时刻的完全备份。建立快照之后，对文件系统的修改不会影响快照中的内容。这是非常有用的一种技术。比如数据库备份。假如在时间点 T1，管理员决定对数据库进行备份，那么他必须先停止数据库。备份文件是非常耗时的操作，假如在备份过程中某个应用程序修改了数据库的内容，那么将无法得到一个一致性的备份。因此在备份过程中数据库服务必须停止，对于某些关键应用这是不能允许的。
利用快照，管理员可以在时间点 T1 将数据库停止，对系统建立一个快照。这个过程一般只需要几秒钟，然后就可以立即重新恢复数据库服务。此后在任何时候，管理员都可以对快照的内容进行备份操作，而此时用户对数据库的修改不会影响快照中的内容。当备份完成，管理员便可以删除快照，释放磁盘空间。
快照一般是只读的，当系统支持可写快照，那么这种可写快照便被称为克隆。克隆技术也有很多应用。比如在一个系统中安装好基本的软件，然后为不同的用户做不同的克隆，每个用户使用自己的克隆而不会影响其他用户的磁盘空间。非常类似于虚拟机。
下面的例子中，创建快照 snap1 时系统存在 1 个文件。创建快照之后，对 test 的内容进行修改。再回到 snap1，打开 test 文件，可以看到 test1 的内容依旧是之前的内容。
#btrfsctl -s snap1(快照名) dir
| [root@localhost mybtrfs]# btrfsctl -s snap1 /mnt/mybtrfs operation complete Btrfs Btrfs v0.19 [root@localhost mybtrfs]# ls snap1 test.txt [root@localhost mybtrfs]# cat snap1/test.txt This a test! [root@localhost mybtrfs]# vim test.txt [root@localhost mybtrfs]# cat snap1/test.txt This a test! [root@localhost mybtrfs]# |
可以从上面的例子看到，快照 snap1 保存的内容不会被后续的写操作所改变。
同理，可以通过#btrfsctl –D snap(快照名) . 删除快照
| [root@localhost mybtrfs]# ls snap text [root@localhost mybtrfs]# btrfsctl -D snap . operation complete Btrfs Btrfs v0.19 [root@localhost mybtrfs]# ls text [root@localhost mybtrfs]# |
Subvolume即是把文件系统的一部分配置为一个完整的子文件系统，称之为 subvolume 。
采用 subvolume，一个大的文件系统可以被划分为多个子文件系统，这些子文件系统共享底层的设备空间，在需要磁盘空间时便从底层设备中分配，类似应用程序调用 malloc() 分配内存一样。可以称之为存储池。这种模型有很多优点，比如可以充分利用 disk 的带宽，可以简化磁盘空间的管理等。
所谓充分利用 disk 的带宽，指文件系统可以并行读写底层的多个 disk，这是因为每个文件系统都可以访问所有的 disk 。传统的文件系统不能共享底层的 disk 设备，无论是物理的还是逻辑的，因此无法做到并行读写。
所谓简化管理，是相对于 LVM 等卷管理软件而言。采用存储池模型，每个文件系统的大小都可以自动调节。而使用 LVM，如果一个文件系统的空间不够了，该文件系统并不能自动使用其他磁盘设备上的空闲空间，而必须使用 LVM 的管理命令手动调节。
Subvolume 可以作为根目录挂载到任意 mount 点。 subvolume 是非常有趣的一个特性，有很多应用。假如管理员只希望某些用户访问文件系统的一部分，比如希望用户只能访问 /var/test/ 下面的所有内容，而不能访问 /var/ 下面其他的内容。那么便可以将 /var/test 做成一个 subvolume 。 /var/test 这个 subvolume 便是一个完整的文件系统，可以用 mount 命令挂载。比如挂载到 /test 目录下，给用户访问 /test 的权限，那么用户便只能访问 /var/test 下面的内容了。
使用 btrfs 命令，用户可以方便的建立 subvolume 。假设 /mnt/mybtrfs 已经挂载到了 btrfs 文件系统，则用户可以在这个文件系统内创建新的 subvolume 。比如建立一个 /sub1 的 subvolume，并 将 sub1 挂载到 /mnt/test 下：
#mkdir /mnt/test
#btrfsctl – S sub1 mnt/mybtrfs
#mount – t btrfs – o subvol=sub1 /dev/sdd1 /mnt/test
| [root@localhost mnt]# mkdir /mnt/test [root@localhost mnt]# btrfsctl -S sub1 /mnt/mybtrfs operation complete Btrfs Btrfs v0.19 [root@localhost mnt]# mount -t btrfs -o subvol=sub1 /dev/sdd1 /mnt/test [root@localhost mnt]# df -T 文件系统 类型 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/sda1 ext4 18577148 11560792 6072692 66% / tmpfs tmpfs 510984 264 510720 1% /dev/shm /dev/sdb1 ext4 20641404 6161100 13431780 32% /opt /dev/sdd1 btrfs 7330796 72 6464236 1% /mnt/mybtrfs /dev/sdd1 btrfs 7330796 72 6464236 1% /mnt/test [root@localhost mnt]# |
Subvolme 可以方便管理员在文件系统上创建不同用途的子文件系统，并对其进行一些特殊的配置，比如有些目录下的文件关注节约磁盘空间，因此需要打开压缩，或者配置不同的 RAID 策略等。目前 btrfs 尚处于开发阶段，创建的 subvolme 和 snapshot 还无法删除。此外针对 subvolume 的磁盘 quota 功能也未能实现。但随着 btrfs 的不断成熟，这些功能必然将会进一步完善。
RAID 技术有很多非常吸引人的特性，比如用户可以将多个廉价的 IDE 磁盘组合为 RAID0 阵列，从而变成了一个大容量的磁盘； RAID1 和更高级的 RAID 配置还提供了数据冗余保护，从而使得存储在磁盘中的数据更加安全。Btrfs 很好的支持了软件 RAID，RAID 种类包括 RAID0,RAID1 和 RAID10.
mkfs 的时候，可以指定多个设备，并配置 RAID 。下面的命令演示了如何使用 mkfs.btrfs 配置 RAID1 。磁盘sde1 和 sdf1 可以配置为 RAID1，即 mirror 。用户可以选择将数据配置为 RAID1，也可 以选择将元数据配置为 RAID1 。 将数据配置为 RAID1，可以使用 mkfs.btrfs 的 -d 参数。如下所示：
# mkfs.btrfs -d raid1 /dev/sde1 /dev/sdf1
# mount -t btrfs /dev/sde1 /mnt/raid1
| [root@localhost mnt]# df -T 文件系统 类型 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/sda1 ext4 18577148 11560780 6072704 66% / tmpfs tmpfs 510984 264 510720 1% /dev/shm /dev/sdb1 ext4 20641404 6161100 13431780 32% /opt /dev/sdd1 btrfs 7330796 72 6464236 1% /mnt/mybtrfs /dev/sdd1 btrfs 7330796 72 6464236 1% /mnt/test [root@localhost mnt]# mkfs.btrfs -d raid1 /dev/sde1 /dev/sdf1
WARNING! - Btrfs Btrfs v0.19 IS EXPERIMENTAL WARNING! - see http://btrfs.wiki.kernel.org before using
adding device /dev/sdf1 id 2 fs created label (null) on /dev/sde1 nodesize 4096 leafsize 4096 sectorsize 4096 size 15.99GB Btrfs Btrfs v0.19 [root@localhost mnt]# mount -t btrfs /dev/sde1 /mnt/raid1 [root@localhost mnt]# df -T 文件系统 类型 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/sda1 ext4 18577148 11560780 6072704 66% / tmpfs tmpfs 510984 264 510720 1% /dev/shm /dev/sdb1 ext4 20641404 6161100 13431780 32% /opt /dev/sdd1 btrfs 7330796 72 6464236 1% /mnt/mybtrfs /dev/sdd1 btrfs 7330796 72 6464236 1% /mnt/test /dev/sde1 btrfs 16765268 56 14639444 1% /mnt/raid1 [root@localhost mnt]# |
挂载的时候可以是sde1，也可以是sdf1，示例中用的sde1，容量是两个盘的总量，但当存储文件时，占用的存储空间同时也是文件大小2倍。
当设备的空间快被使用完的时候，用户可以使用 btrfs-vol 命令为文件系统添加新的磁盘设备，从而增加存储空间。下面的命令向 /mnt/mybtrfs 文件系统增加一个设备 /sdg
# btrfs-vol -a /dev/sdg /mnt/mybtrfs
| [root@localhost mnt]# df -T 文件系统 类型 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/sda1 ext4 18577148 11560796 6072688 66% / tmpfs tmpfs 510984 264 510720 1% /dev/shm /dev/sdb1 ext4 20641404 6161100 13431780 32% /opt /dev/sdd1 btrfs 7330796 72 6464236 1% /mnt/mybtrfs /dev/sdd1 btrfs 7330796 72 6464236 1% /mnt/test /dev/sde1 btrfs 16765268 56 14639444 1% /mnt/raid1 [root@localhost mnt]# btrfs-vol -a /dev/sdg /mnt/mybtrfs ioctl returns 0 [root@localhost mnt]# df -T 文件系统 类型 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/sda1 ext4 18577148 11560804 6072680 66% / tmpfs tmpfs 510984 264 510720 1% /dev/shm /dev/sdb1 ext4 20641404 6161100 13431780 32% /opt /dev/sdd1 btrfs 15719404 72 14852844 1% /mnt/mybtrfs /dev/sdd1 btrfs 15719404 72 14852844 1% /mnt/test /dev/sde1 btrfs 16765268 56 14639444 1% /mnt/raid1 |
可以看到，通过btffs-vol命令为/mnt/mybtrfs文件系统增加了8G的容量。
为了灵活利用设备空间，Btrfs 将磁盘空间划分为多个 chunk 。每个 chunk 可以使用不同的磁盘空间分配策略。比如某些 chunk 只存放 metadata，某些 chunk 只存放数据。一些 chunk 可以配置为 mirror，而另一些 chunk 则可以配置为 stripe 。这为用户提供了非常灵活的配置可能性。
添加设备后可以通过命令平衡chunks
# btrfs-vol -b /dev/sdg /mnt/mybtrfs
| [root@localhost mnt]# btrfs-vol -b /mnt/mybtrfs ioctl returns 0 [root@localhost mnt]# |
同理，可以通过命令
# btrfs-vol -r /dev/sdg /mnt/mybtrfs
移除添加的设备。
为了提高效率，btrfs 的 IO 操作由一些内核线程异步处理。这使得用户对文件的操作并不会立即反应到磁盘上。
您可以做一个实验，在 btrfs 上创建一个文件后，稍等 5 到 10 秒将系统电源切断，再次重启后，新建的文件并没有出现。
对于多数应用这并不是问题，但有些时候用户希望 IO 操作立即执行，此时就需要对文件系统进行同步。下面的 btrfs 命令用来同步文件系统：
# btrfsctl -c /mnt/mybtrfs
| [root@localhost mnt]# btrfsctl -c /mnt/mybtrfs operation complete Btrfs Btrfs v0.19 |
可以通过如下命令将非btrfs转化为btrfs，下面的例子是将EXT3文件系统的sdd1转化为btrfs。
# btrfs-convert /dev/sdd1
| [root@localhost mnt]# btrfs-convert /dev/sdd1 creating btrfs metadata. creating ext2fs image file. cleaning up system chunk. conversion complete. [root@localhost mnt]# mount /dev/sdd1 /mnt/mybtrfs [root@localhost mnt]# df -T 文件系统 类型 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/sda1 ext4 18577148 11563724 6069760 66% / tmpfs tmpfs 510984 264 510720 1% /dev/shm /dev/sdb1 ext4 20641404 6161100 13431780 32% /opt /dev/sde1 btrfs 16765268 56 14639444 1% /mnt/raid1 /dev/sdd1 btrfs 8379372 281344 5326336 6% /mnt/mybtrfs [root@localhost mnt]# |
同时，也可以通过命令将文件系统回滚到之前的状态：
# btrfs-convert -r /dev/sdd1
| [root@localhost mnt]# btrfs-convert -r /dev/sdd1 rollback complete. [root@localhost mnt]# mount /dev/sdd1 /mnt/mybtrfs [root@localhost mnt]# df -T 文件系统 类型 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/sda1 ext4 18577148 11563716 6069768 66% / tmpfs tmpfs 510984 264 510720 1% /dev/shm /dev/sdb1 ext4 20641404 6161100 13431780 32% /opt /dev/sde1 btrfs 16765268 56 14639444 1% /mnt/raid1 /dev/sdd1 ext3 8247716 149624 7679124 2% /mnt/mybtrfs [root@localhost mnt]#
|
btrfs-convert命令其他用法：
usage: btrfs-convert [-d] [-i] [-n] [-r] device
-d disable data checksum
-i ignore xattrs and ACLs
-n disable packing of small files
-r roll back to ext2fs
可以通过birfs-show命令查看当前所有btrfs设备
# btrfs-show
| [root@localhost mnt]# btrfs-show failed to read /dev/fd0 failed to read /dev/sr0 Label: none uuid: fa51764c-b9cf-4ebb-b0a5-3f0a0f46c5ff Total devices 2 FS bytes used 36.00KB devid 2 size 8.00GB used 0.00 path /dev/sdg *** Some devices missing
Label: none uuid: 4565d768-ca00-4786-aa59-3046e4e085bd Total devices 2 FS bytes used 28.00KB devid 2 size 8.00GB used 2.01GB path /dev/sdh *** Some devices missing
Label: none uuid: de697cdb-36d5-42eb-802d-2d85c571cba6 Total devices 2 FS bytes used 28.00KB devid 1 size 8.00GB used 2.03GB path /dev/sde1 devid 2 size 7.99GB used 2.01GB path /dev/sdf1
Btrfs Btrfs v0.19 |
可以通过命令检查btrfs文件系统
# btrfsck /dev/sdd1
| [root@localhost mnt]# btrfsck /dev/sdd1 found 288096256 bytes used err is 0 total csum bytes: 0 total tree bytes: 65536 total fs tree bytes: 32768 btree space waste bytes: 36111 file data blocks allocated: 288030720 referenced 288030720 Btrfs Btrfs v0.19 |
当我们需要将一个文件系统设置为只读时，我们可以通过btrfstune命令来实现。
#btrfstune -S 1 /dev/sdd1
| [root@localhost mnt]# btrfstune -S 1 /dev/sdd1 [root@localhost mnt]# mount /dev/sdd1 /mnt/mybtrfs mount: block device /dev/sdd1 is write-protected, mounting read-only |
同理可以通过命令取消文件系统的只读属性
btrfstune -S 0 /dev/sdd1
Btrfs 提供了一定的 debug 功能，对于想了解 Btrfs 内部实现原理的读者，debug 将是您最喜欢的工具。这里简单介绍一下 debug 功能的命令使用。
下面的命令将设备 sda5 上的 btrfs 文件系统中的元数据打印到屏幕上。
| #btrfs-debug-tree /dev/sdd1 |
| #btrfs-debug-tree /dev/sdd1 … … leaf 33574912 items 2 free space 3773 generation 3 owner 18446744073709551607 fs uuid 1d61c350-be9a-48e5-90b6-623bf34fe27e chunk uuid 75de6f43-0d68-43c5-9112-88d892a6d1ce item 0 key (FIRST_CHUNK_TREE INODE_ITEM 0) itemoff 3835 itemsize 160 inode generation 3 size 0 block group 0 mode 40555 links 1 item 1 key (FIRST_CHUNK_TREE INODE_REF 256) itemoff 3823 itemsize 12 inode ref index 0 namelen 2 name: .. total bytes 8580476928 bytes used 288096256 uuid 1d61c350-be9a-48e5-90b6-623bf34fe27e Btrfs Btrfs v0.19 |
通过对打印信息的分析，您将能了解 btrfs 内部各个 BTree 的变化情况，从而进一步理解每一个文件系统功能的内部实现细节。
比如您可以在创建一个文件之前将 BTree 的内容打印出来，创建文件后再次打印。通过比较两次的不同来了解 btrfs 创建一个文件需要修改哪些元数据。进而理解 btrfs 内部的工作原理。
理解 COW 事务，必须首先理解 COW 和事务这两个术语。
什么是 COW?
所谓 COW，即每次写磁盘数据时，先将更新数据写入一个新的 block，当新数据写入成功之后，再更新相关的数据结构指向新 block 。
什么是事务？
COW 只能保证单一数据更新的原子性。但文件系统中很多操作需要更新多个不同的元数据，比如创建文件需要修改以下这些元数据：
任何一个步骤出错，文件便不能创建成功，因此可以定义为一个事务。
下面将演示一个 COW 事务。
A 是 FS Tree 的根节点，新的 inode 的信息将被插入节点 C 。首先，btrfs 将 inode 插入一个新分配的 block C ’中，并修改上层节点 B，使其指向新的 block C ’；修改 B 也将引发 COW，以此类推，引发一个连锁反应，直到最顶层的 Root A 。当整个过程结束后，新节点 A ’变成了 FS Tree 的根。但此时事务并未结束，superblock 依然指向 A 。
接下来，修改目录项（E 节点），同样引发这一过程，从而生成新的根节点 A ’’。
此时，inode 和目录项都已经写入磁盘，可以认为事务已经结束。 btrfs 修改 superblock，使其指向 A ’’，如下图所示：
COW 事务能够保证文件系统的一致性，并且系统 Reboot 之后不需要执行 fsck 。因为 superblock 要么指向新的 A ’’，要么指向 A，无论哪个都是一致的数据。
快照是对文件系统某一时刻的完全备份。建立快照之后，对文件系统的修改不会影响快照中的内容。这是非常有用的一种技术。如前所述 Btrfs 采用 COW 事务技术，从图 1-10 可以看到，COW 事务结束后，如果不删除原来的节点 A,C,E，那么 A,C,E,D,F 依然完整的表示着事务开始之前的文件系统。这就是 snapshot 实现的基本原理。
Btrfs 采用引用计数决定是否在事务 commit 之后删除原有节点。对每一个节点，btrfs 维护一个引用计数。当该节点被别的节点引用时，该计数加一，当该节点不再被别的节点引用时，该计数减一。当引用计数归零时，该节点被删除。对于普通的 Tree Root, 引用计数在创建时被加一，因为 Superblock 会引用这个 Root block 。很明显，初始情况下这棵树中的所有其他节点的引用计数都为一。当 COW 事务 commit 时，superblock 被修改指向新的 Root A ’’，原来 Root block A 的引用计数被减一，变为零，因此 A 节点被删除。 A 节点的删除会引发其子孙节点的引用计数也减一，图 1-10 中的 B，C 节点的引用计数因此也变成了 0，从而被删除。 D,E 节点在 COW 时，因为被 A ’’所引用，计数器加一，因此计数器这时并未归零，从而没有被删除。
创建 Snapshot 时，btrfs 将的 Root A 节点复制到 sA，并将 sA 的引用计数设置为 2 。在事务 commit 的时候，sA 节点的引用计数不会归零，从而不会被删除，因此用户可以继续通过 Root sA 访问 snapshot 中的文件。
如果当要将一个磁盘格式化为btrfs格式时发现mkfs.后并没有btrfs选项，那么可能你需要安装btrfs-tools，安装方法如下：
在下面的地址下载这个包：
ftp://ftp.li.kernel.org/pub/.3/ubuntu/pool/universe/b/btrfs-tools/
这个包安装起来还是比较简单的，直接解压缩，然后接着执行make进行编译，之后执行make install进行安装。
如果在make install时发现有如下问题：
| [root@ipshot btrfs-progs-0.19]# make install ls btrfsck.c btrfsck.c gcc -Wp,-MMD,./.btrfsck.o.d,-MT,btrfsck.o -Wall -D_FILE_OFFSET_BITS=64 -D_FORTIFY_SOURCE=2 -g -Werror -Os -c btrfsck.c cc1: warnings being treated as errors btrfsck.c: In function ‘maybe_free_inode_rec’: btrfsck.c:287: error: implicit declaration of function ‘S_ISDIR’ btrfsck.c:292: error: implicit declaration of function ‘S_ISREG’ btrfsck.c:292: error: implicit declaration of function ‘S_ISLNK’ make: *** [btrfsck.o] Error 1 |
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