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IBM AIX

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AIX，是IBM專有UNIX作業系統的商標名。名稱來自先進互動執行系統（英語：Advanced Interactive executive，縮寫為 AIX）。最初的名稱來自英語：Advanced IBM Unix，但或許這個名字沒有得到法律部門的允許，因此更改為"Advanced Interactive eXecutive"。

AIX
開發者IBM
程式語言C
作業系統家族Unix
運作狀態支援中
原始碼模式封閉原始碼
首次發佈1986年，​38年前​（1986）
目前版本
  • 7.3.2（2023年11月11日；穩定版本）[1]
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市場取向工作站、伺服器
支援的語言英文
支援平台ROMP、IBM POWER（英語：IBM POWER Instruction Set Architecture）、PowerPC、IBM PS/2、System/370、ESA/390
內核類別含有可載入核心模組的整塊性核心
預設用戶介面CDE
（可以選用Plasma Workspaces和GNOME）
許可證專有
官方網站www.ibm.com/it-infrastructure/power/os/aix

AIX的一些流行特性例如chuser、mkuser、rmuser命令以及相似的東西允許如同管理檔案一樣來進行用戶管理。AIX級別的邏輯捲軸管理正逐漸被添加進各種自由的UNIX風格作業系統中。

專用檔案系統

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IBM最早在1990年2月於AIX 3.1引入初始版本的JFS。這個版本的JFS現在被叫作JFS1， 是AIX在往後十多年的首選檔案系統並被安裝在過百萬台IBM顧客的AIX系統中。JFS1和AIX的主記憶體管理程式緊緊連結在一起[6]，這種設計經常在一些封閉原始碼作業系統或只支援一個作業系統的檔案系統出現。

1995年，強化JFS的工作開始展開，當中包括加強其伸延性，支援多微處理器的電腦和令其易於移植至其他作業系統。經過多年的設計、改良和測試，新的JFS在1999年4月付運於OS/2 Warp Server for eBusiness，隨後亦付運在2000年10月的OS/2 Warp Client中。與此同時，，JFS開發團亦在1997年開始把開發中新版JFS移植回AIX。為和原身AIX支援的原版JFS1分開，新版JFS亦會稱作JFS2 (Enhanced Journaled File System)。2001年5月，JFS2開正式可供AIX 5L使用。

1999年10月，原供OS/2並正在移植回AIX的新版JFS原始碼被以GNU General Public License開放給自由/開放原始碼軟件社群並展開了移植至Linux的工作。而第一個穩定版本的JFS for Linux亦在2001年6月推出。[7]至2002年8月，JFS正式併入穩定版Linux核心2.4.20。[8]

AIX作業系統使用JFS檔案系統(JOURNAL FILE SYSTEM), JFS檔案系統是一種位元組級紀錄檔檔案系統，借鑑了資料庫保護系統的技術，以紀錄檔的形式記錄檔案的變化。JFS通過記錄檔案結構而不是數據本身的變化來保證數據的完整性。這種方式可以確保在任何時刻都能維護數據的可訪問性。

該檔案系統主要是為滿足伺服器（從單處理器系統到進階多處理器和群集系統）的高吞吐量和可靠性需求而設計、開發的。JFS檔案系統是為面向事務的高效能系統而開發的。在IBM的AIX系統上，JFS已經過較長時間的測試，結果表明它是可靠、快速和容易使用的。JFS也是一個有大量用戶安裝使用的企業級檔案系統，具有可伸縮性和健壯性。與非紀錄檔檔案系統相比，它的突出優點是快速重新啟動能力，JFS能夠在幾秒或幾分鐘內就把檔案系統恢復到一致狀態。雖然JFS主要是為滿足伺服器（從單處理器系統到進階多處理器和群集系統）的高吞吐量和可靠性需求而設計的，但還可以用於想得到高效能和可靠性的客戶機組態，因為在系統崩潰時JFS能提供快速檔案系統重新啟動時間，所以它是互聯網檔案伺服器的關鍵技術。使用資料庫紀錄檔處理技術，JFS能在幾秒或幾分鐘之內把檔案系統恢復到一致狀態。而在非紀錄檔檔案系統中，檔案恢復可能花費幾小時或幾天。

JFS的缺點是，使用JFS紀錄檔檔案系統效能上會有一定損失，系統資源佔用的比率也偏高，因為當它儲存一個紀錄檔時，系統需要寫許多數據。

  • JFS2

JFS2（Enhanced Journaled File System），通常，這個新的檔案系統被稱為JFS2，從2001年5月開始，JFS2正式可以在AIX 5L上使用

JFS2支援預定的紀錄檔記錄方式，可以提高較高的效能，並實現亞秒級檔案系統恢復。JFS2同時為提高效能提供了基於分區的檔案分配（Extent-based allocation）。基於分區的分配 是指對一組連續的塊而非單一的塊進行分配。由於這些塊在磁碟上是連續的，其讀取和寫入的效能就會更好。這種分配的另外一個優勢就是可以將元數據管理最小化。按塊分配磁碟空間就意味着要逐塊更新元數據。而使用分區，元數據則僅需按照分區（可以代表多個塊）更新。JFS2還使用了B+ 樹，以便更快地尋找目錄和管理分區描述符。JFS2沒有內部紀錄檔提交策略，而是在kupdate守護行程逾時時提交。

  • JFS和JFS2的區別

JFS和JFS2檔案系統都是檔案和目錄的集合，管理檔案或目錄在磁碟上的位置。除了檔案和目錄以外,JFS2類型的檔案系統還包含一個超級塊、分配點陣圖和一個或多個分配組。分配組由磁碟i節點和片區（Extent）組成。一個JFS2類型的檔案系統也佔據一個邏輯卷。

在JFS中，超級塊的大小是4096位元組，偏移量是4096位元組；而在JFS2中，超級塊的大小仍是4096位元組，但是超級塊在邏輯卷中的偏移量是32768位元組。

JFS2的新功能包括基於片區的（Extent）的分配、目錄排序和檔案系統對象的動態空間分配等。

1.基於片區（Extent）的定址結構

片區是一個連續的可變長的檔案系統塊的序列，它是JFS2對象的分配單位。"大片區"可以跨越多個分配組。一般而言，JFS2的分配策略通過為每一個片區分配儘可能大和連續的區間來使檔案系統中片區的數量達到最小，使邏輯塊的分配更加連續。這樣能夠提供更大的i/o傳輸效率，達以改善效能的目的。但是在有些情況上並不能總是達到這種理想的效果。

片區是由邏輯塊偏移量（logical offset）、長度（length）和實體位址（physical address）組成的三元組來描述。其中由邏輯塊偏移量和長度可能計算出實體位址。基於片區的定址結構是由片區描述、作為根的i節點和作為鍵值的檔案內的邏輯偏移量而構成的一個子B+樹。

2.可變的邏輯塊大小

JFS2把磁碟空間分割成塊，JFS2支援512，1024，2048和4096位元組塊的大小。不同的檔案系統可以使用不同的塊的大小，從而達到最佳化空間的目的，減少目錄或檔案內部的殘片(Fragmentation).

3.動態分配磁碟i節點

JFS2給磁碟i節點動態地按需分配空間，當i節點不再需要時就會釋放i節點所佔用的空間。這個特點避免了在建立標準JFS時為磁碟i節點預留固定數量磁碟空間的缺點。因此，這樣就不需要用戶在建立檔案系統時計算這個檔案系統中要儲存的檔案和目錄的最大數。

4.目錄組織

JFS2提供了兩種不同的目錄組織.第1種目錄組織適用於小目錄和在一個目錄的i節點中儲存目錄的內容.這種目錄組織不需要單獨的目錄塊i/o和單獨的儲存分配. 第2種目錄組織適用於較大的目錄，每一個目錄就是一個以名字為鍵值的B+樹.與傳統的、線性的、未分級的目錄組織相比，這種目錄組織能夠提供更快的目錄尋找、插入和刪除的能力。

5.線上整理檔案系統的空閒殘片

JFS2支援已安裝的檔案系統（即使有行程訪問這個檔案系統）對殘餘在檔案系統中的空閒空間的整理功能。一旦一個檔案系統的空閒空間變成分散的殘片，對這些殘片的整理將會使得JFS2提供I/O效率更高的磁碟空間分配，從而避免出現一些因空閒空間不連續而不夠分配的情況。


發佈歷史

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一些不同版本的AIX曾經存在過，但是逐漸消失了。1986年出現的AIX V1執行在IBM RT/PC（AIX/RT）上。它基於System V Release 3。自從1989年以來，AIX成為RS/6000系列工作站和伺服器（AIX/6000）的作業系統。在AIX的開發過程中，IBM和INTERACTIVE Systems Corporation（同IBM簽約）將4.2BSD與4.3BSD的一些特性加入了AIX中。值得一提的是，著名的深藍的作業系統即是AIX

支援的架構

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版本

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  • AIX 7.1, 2010年發佈[2]
    • 僅在採用PowerPC 970，POWER4或更新處理器技術的Power Systems伺服器上受支援
  • AIX 6.1, 2007年11月9號
    • 技持[工作量分區]（WPARs=作業系統層級虛擬化）
    • 流動裝置的生活應用
    • ...
  • AIX 5L 5.3, 2004年8月
    • NFS Version 4支援
    • Advanced Accounting
    • 虛擬SCSI
    • 虛擬乙太網路
    • SMT
    • 微分區（Micro-Partitioning）
    • JFS2配額（quota）支援
    • JFS2檔案系統收縮（shrink）支援
  • AIX 5L 5.2, 2002年10月
  • AIX 5L 5.1, 2001年5月
  • AIX 4.3.3, 1999年9月
  • AIX 4.3.2, 1998年10月
  • AIX 4.3.1, 1998年4月
  • AIX 4.3, 1997年10月
  • AIX v4, 1994年
  • AIX v3, 1990年
    • AIX v3.1
      • 引入了紀錄檔檔案系統（JFSv1）
  • AIX v2
    • 最後一個版本為v2.2.1
  • AIX v1, 1986年

註：L表示同Linux的姻緣關係

圖形介面

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通用桌面環境（Common Desktop Environment，CDE）是AIX系統的預設圖形化使用者介面。作為同Linux聯姻的一部分，針對Linux應用的AIX工具箱（ATLA）也提供了開源的KDE和GNOME桌面。

參考資料

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  1. ^ AIX 7.3.1 Release Notes. Last Updated: 2024-01-09. 2023年11月11日 [2024年10月2日]. 
  2. ^ AIX Version 7.1 Release Notes. IBM. IBM. [2021-06-11]. （原始內容存檔於2021-06-11） （英語）. 

外部連結

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