波奇学Linux：文件系统

磁盘认识

磁盘被访问的基本单元是扇区-512字节。

磁盘可以看成多个同心圆，每个同心圆叫做磁道，多个扇区组成同心圆。

我们可以把磁盘看做由无数个扇区构成的存储介质。

要把数据存到磁盘，先定位扇区，用哪一个磁头，哪一个磁道。

磁盘抽象

磁盘可以抽象成线性结构，基于扇区的数组，任意一个扇区都有抽象地址LBA，相当于数组下标。

磁盘寻址是CHS（磁道，磁头，扇区），通过扇区的抽象地址LBA到扇区的具体物理位置。

磁盘也有寄存器

文件系统

磁盘划分

 bootblock保存与开机相关的文件，剩余的空间可以划分为多个block group结构。

Superblock：文件系统对应信息

DataBlock：存文件内容区域，以块形式呈现，常见的是4kb大小-文件系统的块大小

inodeTable：有多个inode，单个文件的所有属性，主要是128字节，一个文件一个inode，inode天然有唯一的编号，只在自己的分区中使用。

在Linux用inode标识编号

struct inode

{

inode number

文件类型

权限

引用计数

拥有者

所属组

ACM时间

int block[NUM]

}

文件对应在DataBlock数据块编号保存在block数组中

数据blocks是前12个位置是直接索引，对应的下标的数据块是文件本身内容，后面的是间接索引，保存的下标对应的数据块文件内容的对应的直接索引，最后一个是三级索引，保存的下标对应的数据块是二级索引。

blockBitmap表示Datablocks哪些数据块中被使用，比特位位置和块号映射，比特位内容，表示该块有没有被使用。

inodeBitmap：比特位和inode的编号映射起来，比特位内容inode是否有效，inode的有效与否表示文件是否删除。

GroupDescriptorBitmap：描述整个组基本的分类使用情况。

SuperBlock：整个分区的文件系统情况，分区包含多个组。如分区被分为多少个组，每个组的大小。SuperBLock不会在每个组都存在。

Inode

一个文件对应一个inode,inode对应有自己编号，分区内有效。

Inode的作用

新建文件:inodeBitmap申请inode，0置1，在inodeTable填写文件属性，在blockBitmap中寻找空白数据块，输入数据后，修改blockBitmap。

系统是如何知道Inode编号？

文件名是如何和Inode映射起来？

目录也是文件，也有自己的Inode。目录也有数据块存放文件名和inode的映射关系。

同一个目录下文件名不能重复，同名文件导致映射冲突问题。

目录下，没有w权限，无法创建文件，无法把inode和文件名写到目录文件的数据块。

目录下没有r权限，无法查看文件，没有读权限就不能读取到目录文件数据块

目录下，没有x，无法进入这个目录，无法读取目录inode,无法改变环境变量，改变位置关系。

如何知道目录inode？递归回根目录，再往下找。

寻找文件，先递归找到根目录，再找到对应目录，对应文件。

Linux的dentry缓存，保存最常用的路径。