第8章 Linux磁盘与文件系统管理

1、Ext2

不同的操作系统所设置的文件属性不同，为了存放这些文件，需要将分区进行格式化，使其成为操作系统能辨认的格式。Linux文件系统为Ext2（Linux second extended file system）。

（1）索引文件系统

文件有许多属性，文件系统通常将属性放到inode中，而实际的数据放到data block中。另外，还有一个块会记录整个文件系统的信息，包括inode与block的问题、使用量、剩余量等等，这个块称作super block。

super block：记录文件系统的整体信息，包括inode、block的问题、使用量、剩余量，以及文件系统的格式等信息
inode：记录文件的属性，一个文件占一个inode，同时记录与保存此文件实际数据的块(block)号
block：存储文件的内容

假设我们知道文件A的inode中存放了3个块，分别是b1、b2、b3，那么操作系统就会根据块去找数据。这种数据访问的方式称为索引式文件系统。

（2）FAT文件系统

还有一种文件系统FAT，它并没有inode，而是只记录文件数据的第一个块，下一个块的信息就存储在它的前一个块中（同指针差不多），如U盘使用的就是FAT。

block：Ext2在格式化时将inode和block大小固定好了，除非重新格式化（或者用resize2fs等命令更改），inode和block才会改变。而且在格式化时，会有多个块组，每个块组里都有独立的inode和block。在第一个组里有super block，记录了整个文件系统的信息。Ext2所支持的block大小有1KB、2KB、4KB三种。每个块只存放一个文件的数据，根据block大小不同，可以会造成浪费或者读写效率低。
inode：inode记录文件的权限、属性的信息。每个inode大小为128字节。
super block：记录了block和inode的数量、剩余量，block和inode的大小等信息。
File System Description（文件系统描述说明）：记录了每个块组的开始与结束的块号，可以用命令dumpe2fs查看
Block bitmap（块对照表）：记录块是否已经被写。当然，与这对应还有inode bitmap。

2、目录树

在ext2新建一个目录时，会分配一个inode与若干个block，inode记录了该目录的权限与属性，并记录分配到的那些块号，而这些block则是记录在这个目录下的文件名与该文件名占用的inode号。而新建一个文件时，会分配一个inode和若干block。

3、Linux支持的文件系统

Linux的标准文件系统是Ext2，但也支持一些其他的文件系统，如minix、FAT、NFS等。Linux内核通过一个名为Virtual Filesystem Switch(VFS)的功能去读取文件系统。因为，整个Linux文件系统都是用VFS进行管理的，用户不用知道具体是什么文件系统。

4、文件系统的简单操作

（1）磁盘与目录的容量

df：列出文件系统的整体磁盘使用量（读取超级块的信息）
du：直接到文件系统内查找所有文件的文件数据

（2）连接文件命令：ln

Linux中有两种连接文件：一种是类似快捷方式功能的文件；另一种则是通过文件系统的inode连接来产生新的文件名，而不是产生新文件，这种称为硬连接。

硬连接：在某个目录下新建一条文件名连接到某个inode。硬连接的限制是，不能跨文件系统、不能连接到目录。
Symbolic link（符号连接）：创建一个独立的文件，这个文件会让的读取指向它连接的那个文件的文件名。

5、磁盘的分区、格式化、检验与挂载

分区命令：fdisk
磁盘格式化：mkfs磁盘检验：fsck,badblocks