Linux 文件系统相关的基本概念(2)

这里需要区分三个概念:
扇区、逻辑块和页
块设备中最小的寻址单元是扇区。
逻辑块是文件系统的一种抽象--只能基于块来访问文件系统。内核执行的所有磁盘操作都是按照块进行的(但是所有设备的 I/O 必须以扇区为单位进行操作)。对块的要求有:必须是扇区大小的 2 的整数倍;不能超过页的大小。
内核把内存的物理页作为内存的管理单位,因为从磁盘读取的数据最终都会被保存在内存中,所以系统优化的结果是不允许文件系统中的逻辑块超过内存页的大小。可以通过下面的命令查看系统中页的大小:

$ getconf PAGESIZE

Linux 文件系统相关的基本概念

超级块
分区完成后,每个分区会被格式化为一个文件系统。而每个文件系统开始位置的那个块就称为超级块(superblock)。超级块会记录整个文件系统的整体信息,包括 inode 与 block 的总量、使用量、剩余量等。
也就是说,要使用一个分区(或文件系统)来进行数据访问时,第一个要经过的就是超级块。所以,如果超级块损坏了,这个分区上的数据也就丢掉了。

inode
Linux 操作系统的文件数据除了文件实际内容外,通常含有非常多的属性,例如文件权限(rwx)与文件属性(拥有者、群组、时间参数等)。文件系统通常会将这两部份的数据分别存放在不同的区块,权限与属性放置到 inode 中,至于实际数据则放置到 datablock 区块中。

block
实际记录文件的内容,若文件太大时,会占用多个 block。

每个文件都会占用一个 inode,inode 内则有文件数据放置的 block 号码。下面是 inode、block 数据存取的示意图(此图来自互联网):

Linux 文件系统相关的基本概念

这种数据存取的方法我们称为索引式文件系统(indexed allocation)。

挂载点
在 Linux 系统中,文件系统被安装在一个特定的挂载点(一个普通的目录)上,所有的已安装文件系统都作为根文件系统树的枝叶出现在系统中。与这种单一、统一的树形成鲜明对照的就是 Windows 系统的表现,它们以字母命名文件系统,比如我们常见的 C 盘、D 盘。

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