【Linux】文件系统

前些天发现了一个巨牛的人工智能学习网站，通俗易懂，风趣幽默，忍不住分享一下给大家

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一、前言知识

1、系统中是不是所有文件都被打开了呐？大部分文件都是没有被打开的，这些文件是被保存在磁盘（或者SSD等等），OS也需要管理磁盘文件。

2、磁盘的物理存储

3、Liunx中磁盘文件的特性：文件 = 内容+属性；其中内容和属性是分开存储的，然后内容大小是可变的，可能很大可能很小，而属性是固定大小的（即创建的结构体大小是固定的），每个文件的属性的类别都是一样，只不过是类别的内容不一样，这些属性由一个结构体管理：

其中ionde编号在分区中是唯一的，用来区分是哪个inode结构体。

4、文件名不属于文件属性，即文件名不在结构体inode中。

5、指令查看inode内容：

系统中标识一个文件用的不直接是文件名，而是inode编号。

二、文件系统的磁盘布局结构

用于管理分区的存储组织方式，核心是按块组（Block Group）划分存储，每个块组重复关键元数据，保障可靠性与效率

1、 inode Table（inode 表）

存储inode 结构体：记录文件 / 目录的元数据（权限、所有者、大小、数据块位置等），每个文件 / 目录对应一个 inode。

2、 inode Bitmap（inode 位图）

用每一个位（bit）标记块组内 inode 的使用状态：0 空闲、1 已占用。

管理文件 / 目录的元数据载体（inode）。

3、Data blocks（数据块）

实际存储文件内容、目录结构的区域。大小由文件系统格式化时指定（如 4KB），大文件会占用多个数据块。

4. Block Bitmap（块位图）

用每一个位（bit）标记块组内数据块（Data blocks）的使用状态：0 表示空闲，1 表示已占用。快速查询、分配、回收数据块。

5、分析

6、Group Descriptor Table（组描述符表）

描述当前块组的属性：块位图位置、inode 位图位置、inode 表起始位置等，让文件系统快速定位块组内资源。

7、Boot Block（引导块、启动块）

Boot Block（引导块）是磁盘分区起始位置的特殊区域，独立于文件系统类型，存储引导加载程序关键片段（如 VBR、EBR ），承担系统启动 "接力" 任务，在开机时衔接硬件启动信号与内核加载流程，为系统启动做基础铺垫，定位内核、传递参数、初始化环境，是系统从硬件通电到操作系统正常运行的关键启动基石，若损坏会致系统无法启动，与文件系统后续元数据管理分区协同，先保障启动再支持用户数据存储访问。