【Linux】文件系统

磁盘及文件系统

文件的增删查改

重新认识目录

目录是文件嘛？ 是的。
目录有iNode嘛？ 有
目录有内容嘛？ 有

任何一个文件，一定在一个目录内部，所以一个目录的内容是什么？
需要数据块，目录的数据库里面保存的是该目录下 文件名和文件inode编号对应的映射关系。

文件查找

当我们访问一个文件的时候，在某个特定的目录下 要访问的文件 例：log.txt
① 先在当前目录下，找到log.txt的inode编号
② 一个目录也是一个文件，也属于一个特定的分区。在该分区中找到分组，在分组的inode table中，找到文件的inode
③通过inode和对应datablock的映射关系，找到该文件的数据块，并加载到OS，并完成显示到显示器。

文件删除

删除一个文件 例：log.txt
①先找到该文件的inode。
②通过inode映射关系，将block bitmap对应的比特位，置0。
③通过inode映射关系，将inode bitmap对应的比特位，置0。
在进行文件删除的时候，只需修改位图中对应的比特位，不需要对数据块进行操作。

创建文件

创建一个文件 例：log.txt
①创建一个文件时，一定处于一个特定的目录下，通过目录所属分区，找到对应分组。
②在inode bitmap中找到可以使用的位置，定义新的inode。
③计算出这个文件所要占用的数据块，在block bitmap中找到能够使用的数据块。
④将找到可以使用的数据块填入inode中blocks_arr数组中（映射关系）。

软硬连接

Linux 链接分两种，一种被称为硬链接（Hard Link），另一种被称为符号链接（Symbolic Link）。默认情况下，ln 命令产生硬链接。
 
硬连接
硬连接指通过索引节点来进行连接。在 Linux 的文件系统中，保存在磁盘分区中的文件不管是什么类型都给它分配一个编号，称为索引节点号(Inode Index)。在 Linux 中，多个文件名指向同一索引节点是存在的。比如：A 是 B 的硬链接（A 和 B 都是文件名），则 A 的目录项中的 inode 节点号与 B 的目录项中的 inode 节点号相同，即一个 inode 节点对应两个不同的文件名，两个文件名指向同一个文件，A 和 B 对文件系统来说是完全平等的。删除其中任何一个都不会影响另外一个的访问。
硬连接的作用是允许一个文件拥有多个有效路径名，这样用户就可以建立硬连接到重要文件，以防止“误删”的功能。 其原因如上所述，因为对应该目录的索引节点有一个以上的连接。只删除一个连接并不影响索引节点本身和其它的连接，只有当最后一个连接被删除后，文件的数据块及目录的连接才会被释放。也就是说，文件真正删除的条件是与之相关的所有硬连接文件均被删除。

硬连接出来新文件使用原文件相同的inode number 说明他们公用一个inode结构体。
 
struct inode
{
  //…
  int ref; //ref表示有几个硬连接
  //…
}
 
共用一个inode结构体说明他们的属性和内容是共享的，改变其中一个另一个也会改变，验证一下。

 
文件的硬连接数

 
思考为什么刚创建出来的普通问价硬连接是1，而目录文件是2？为什么目录文件不是1？


原因：因为新创建的目录文件中会有隐藏的两个文件，一个 . 文件，表示当前目录。一个 … 文件，表示上一级目录，我们可以看到， .文件和该目录文件inode number相同，说明 .文件也是该目录文件的硬连接。
结论，我们在创建目录文件的时候，会在目录文件中创建两个隐藏文件，一个.文件，一个. .文件。.文件为当前目录文件的硬连接，供用户使用。
用户自己不可以创建目录文件的硬连接，操作系统不允许！！！

软连接
另外一种连接称之为符号连接（Symbolic Link），也叫软连接。软链接文件有类似于 Windows 的快捷方式。 它实际上是一个特殊的文件。在符号连接中，文件实际上是一个文本文件，其中包含的有另一文件的位置信息。比如：A 是 B 的软链接（A 和 B 都是文件名），A 的目录项中的 inode 节点号与 B 的目录项中的 inode 节点号不相同，A 和 B 指向的是两个不同的 inode，继而指向两块不同的数据块。但是 A 的数据块中存放的只是 B 的路径名（可以根据这个找到 B 的目录项）。A 和 B 之间是“主从”关系，如果 B 被删除了，A 仍然存在（因为两个是不同的文件），但指向的是一个无效的链接。

可以看到软连接出来的文件拥有一个新的inode number，说明他们不是公用一个indode 结构体。也会有自己的inode tables、inode bitmap、block bitmap等。
不过文件的内容中存储的是原来文件的路径名，和windows的快捷方式同理。
 
如果删除原来的文件，那么创建出来的软连接文件不可被继续使用