简介

与任何其他事务日志记录系统一样，CLFS的工作是记录某些操作所需的一系列步骤，以便将来可以准确地回放它们以将事务提交到辅助存储，或者在需要时撤消。CLFS第一乘警日志记录到内存缓冲区，然后写他们登录，文件上的二级存储（稳定的媒体在CLFS术语中）用于永久持久性。当数据刷新到稳定介质时，由内置策略控制，但CLFS客户端应用程序可以覆盖它并强制刷新。CLFS允许根据定义的策略自定义日志格式，扩展和截断日志，以及多个客户端应用程序同时使用。CLFS能够将日志文件存储在文件系统的任何位置。

CLFS定义了设备驱动程序接口（DDI），物理存储系统特定的驱动程序通过该接口插入CLFS API。CLFS驱动程序实现了ARIES恢复算法；使用自定义驱动程序可以支持其他算法。

CLFS既支持专用日志，也支持多路复用日志。专用日志包含单个日志记录流，而多路复用日志包含多个流，每个流用于不同的应用程序。即使多路复用日志具有多个流，也会在一个批次中按顺序将日志刷新到流中。CLFS可以提前为一组日志记录分配空间（在实际生成日志之前），以确保操作不会因缺少存储空间而失败。

首先将CLFS流中的日志记录放入系统内存中缓冲区中的Log I / O Block。定期将块刷新到稳定的存储设备。在存储设备上，日志包含一组容器，这些容器是连续分配的，每个容器包含多个Log I / O块。新的日志记录将附加到当前集合中。每个记录由日志序列号标识（LSN），一个增加的32位序列号。LSN和其他元数据存储在记录头中。LSN对容器的标识符，记录的偏移量和记录的标识符进行编码 - 该信息随后用于访问日志记录。但是，容器标识符是逻辑标识符，它们必须映射到物理容器。映射由CLFS本身完成。

日志文件系统

日志文件系统（英语：Journaling file system）是一种文件系统在发生变化时，先把相关的信息写入一个被称为日志的区域，然后再把变化写入主文件系统的文件系统。在文件系统发生故障（如内核崩溃或突然停电）时，日志文件系统更容易保持一致性，并且可以较快恢复。

对文件系统进行修改时，需要进行很多操作。这些操作可能中途被打断，也就是说，这些操作不是“不可中断”(atomic)的。如果操作被打断，就可能造成文件系统出现不一致的状态。

例如：删除文件时，先要从目录树中移除文件的标示，然后收回文件占用的空间。如果在这两步之间操作被打断，文件占用的空间就无法收回。文件系统认为它是被占用的，但实际上目录树中已经找不到使用它的文件了。

在非日志文件系统中，要检查并修复类似的错误就必须对整个文件系统的数据结构进行检查。一般在挂载文件系统前，操作系统会检查它上次是否被成功卸载，如果没有，就会对其进行检查。如果文件系统很大或者I/O带宽有限，这个操作可能会花费很长时间。

内核模式

在计算机科学中，内核模式经常被叫作保护环（Protection Rings），又称环型保护（Rings Protection）、CPU环（CPU Rings），简称Rings。这是一种用来在发生故障时保护数据和功能，提升容错度，避免恶意操作，提升计算机安全的设计方式。这是一种与能力基础安全（capability-based security）完全相反的方式。

电脑操作系统提供不同的资源访问级别。在计算机体系结构中，Rings是由两个或更多的特权态组成。在一些硬件或者微代码级别上提供不同特权态模式的CPU架构上，保护环通常都是硬件强制的。Rings是从最高特权级（通常被叫作0级）到最低特权级（通常对应最大的数字）排列的。在大多数操作系统中，Ring 0拥有最高特权，并且可以和最多的硬件直接交互（比如CPU，内存）。

Rings之间的特殊门是被提供用来允许外层Ring在预定义的方式内访问内层Ring的资源用的，内层Ring可以随便使用外层Ring的资源。正确使用Rings间的门可以阻止某个Ring或者特权级的程序故意滥用其他程序的资源，提升安全性。例如，某个间谍软件作为一个在Ring 3运行的用户程序，它在不通知用户的时候打开摄像头应该会被阻止，因为访问硬件需要使用被驱动程序保留的Ring 1的方法。浏览器一类在高Ring级别运行的程序必须请求权限才能访问网络，也就是受低Ring级别限制的资源。