linux文件系統

文件系統是操做系統用於明確存儲設備（常見的是磁盤，也有基於NAND Flash的固態硬盤）或分區上的文件的方法和數據結構；即在存儲設備上組織文件的方法。操做系統中負責管理和存儲文件信息的軟件機構稱爲文件管理系統，簡稱文件系統。文件系統由三部分組成：文件系統的接口，對對象操縱和管理的軟件集合，對象及屬性。從系統角度來看，文件系統是對文件存儲設備的空間進行組織和分配，負責文件存儲並對存入的文件進行保護和檢索的系統。具體地說，它負責爲用戶創建文件，存入、讀出、修改、轉儲文件，控制文件的存取，當用戶再也不使用時撤銷文件等。

Linux最傳統的文件系統是EXT2！由於文件系統是創建在硬盤上面的，全部咱們得了解硬盤的物理組成才行！

整顆磁盤的組成有：

圓形的磁盤盤(主要記錄數據的部分)

機械手臂，與在機械手臂上的磁盤讀取頭(可察寫磁盤上的數據)

主軸馬達，能夠轉動磁盤，讓機械手臂的讀取頭在磁盤上讀寫數據

磁盤上物理的組成：

扇區爲最小的物理儲存單位，每一個扇區爲512bytes

將扇區組成一個圓，那就是磁柱，磁柱是分和割槽的最小單位

第一個扇區最重要，裏面有：MBR 和分割表，其中MBR是446bytes，分割表是64bytes

/dev/sd[a-p][1-15]:爲SCSI,SATA,USB,Flash隨身碟等接口的磁盤文件名

/dev/sd[a-d][1-63]:爲IDE接口的磁盤文件名

由於分割表只有64bytes而已，全部最多隻能記錄四筆分割槽的記錄！但分割槽能夠再分割出邏輯分割槽

分割的定義:

主要分割與延伸分割最多能夠有四筆記錄

延展分割最多隻能有一個

邏輯分割是由延展分割持續切割出來的分割槽

可以被格式化後，做爲數據存儲的分割槽爲主要分割與邏輯分割

磁盤分區完畢後爲何要格式化？

由於每種操做系統所設定的【文件屬性/權限】並不相同，爲了存放這些檔案所需的數據，所以須要將分割槽進行格式化，以成爲操做系統可以利用的【文件格式】

superblock:記錄文件系統的總體信息，包括indoe/block是總量，使用量，剩餘量，以及文件系統的相關格式

inode：記錄檔案的的屬性，一個檔案佔用一個inode，同時記錄此檔案的數據所在的block號碼

block：實際記錄檔案的內容，若檔案太大，會佔用多個block

windows下的碎片整理的緣由就是檔案寫入block太過離散，而後將同一個檔案所屬的blocks聚集在一塊兒，這樣讀取就會比較快！

EX2文件系統的block有什麼限制？

block的大小與數量在格式化完成就不能再改變

每一個block只能放置一個檔案的數據

若檔案大於block大小，則一個檔案會佔用多個block數量

若檔案小於block大小，則剩餘容量就不可以再使用(磁盤空間會浪費)

日誌式文件系統：在filesystem中規劃一個區塊，專門記錄寫入或修訂檔案時的步驟！萬一在數據的記錄過程當中發生了問題，能夠根據日誌記錄去修復filesystem！這是日誌式檔案最基礎的功能！

1. 預備：當系統要寫入一個檔案時，會在日誌記錄中記錄某個檔案准備要寫入的信息

2. 實際寫入：開始寫入檔案的權限和數據，開始更新metadata數據

3. 結束：完成數據與metadata的更新後，在日誌記錄區塊中完成檔案的記錄

從ext2轉換到ext3的主要理由：

1. 可利用性 (快速修復)

2. 數據完整性

3. 速度易於轉換(ext2轉爲ext3不需格式化)

linux文件系統的運做：

異步處理：當系統加載一個檔案到內存後，該檔案沒有更改，則被設定爲乾淨的(clean)

若已更改過的，則被設定爲髒的(dirty).此時全部動做還在內存中，沒有寫入到磁盤中！系統不會將髒的(dirty)的數據寫入磁盤！

其實，整個linux的文件系統是經過一個Virtual Filesystem Switch的核心功能去讀取的

掛載的意義：將文件系統與目錄樹結構結合的動做

*掛載必定是目錄

[root@localhost ~]# ls -lid / 

2 drwxr-xr-x 28 root root 4096 11-05 10:00 /

文件系統最頂層的目錄inode通常爲2號