# TpsFS 文件系统

TpsFS（True Power Safe FS）文件系统是一款掉电安全的文件系统，该文件系统是 SylixOS 内建文件系统（专利技术），如下图所示是 TpsFS 的文件系统结构图。TpsFS 是基于事务的 B+树文件系统：对元数据的修改使用事务提交的机制，保证了文件系统的一致性；使用 B+树管理磁盘空间和文件空间，B+树中以不同的键值记录起始块和块数量；使用文件起始块号表示 inode 号，使用空间管理 B+树实现 inode 管理。基于以上原理使得 TpsFS 文件系统具有以下特点：

• 采用 B+树存储文件数据、读写与定位速度快、空间管理效率高。
• 对元数据使用原子操作，掉电安全。
• 64 位文件系统，支持 EP 级别文件长度。
• 大文件处理性能好。
• 支持文件记录锁，可支持大型数据库。
• 支持多块分配机制，这种机制提高了系统性能，而且使得分配器有充足的优化空间。
• 支持子目录可扩展性，这使得在一个目录下可以创建无限多个子目录。

超级块是 TpsFS 的第一个块，其中记录了文件系统的基本信息，如：块大小、块数量、数据块位置、log 块位置等。TpsFS 中每一个数据块都被记录在一个以 inode 块为根的 B+树中，结构如下图所示。

超级块后是空间管理 inode 块，inode 对应的 B+树管理整个磁盘的空闲块，可以理解为将所有空闲块记录到空间管理 inode 形成一个大文件。与普通文件不同的是，空间管理 inode B+树节点的 key 值为磁盘块区间的物理块号，而普通文件 inode B+树节点的 key 值为该块区间在文件中的偏移。

由下图可以看出，每个 B+树节点包含若干子项，子项的值根据节点类型决定，如果是叶子节点则包含 key、起始块和块数量用于记录一个物理块区间，如果是非叶子节点则记录 key 和子节点对应块号。