文件系统(1)

先补充一些小知识

为什么会有0，1，2，以及0，1，2的作用是什么

在我们写程序的时候，本质上都是在对数据进行处理(计算、存储)，而0，1，2的出现，就涉及到一个问题，在处理数据的过程中人们要不要看到这个过程，所以就会有了0(标准输入)，1(标准输出)，2(标准错误)

首先0的作用就是标准输入，我们可以把从scanf，get等代码中获取到的字符存放到一个缓冲区，这个地方就是0。那么1和2他究竟是什么？我们可以做一个实验

我们可以看到，好像在这个方面上，他们好像是没什么区别，这确实是没毛病，因为程序会默认打开标准错误和标准输出，然后标准错误和标准输出对应的都是显示器

那如果我们把他输出重定向到log.txt呢？会发现这个时候，他把输出到显示器上面的内容重定向到log.txt了。

这是为什么呢？

因此结论就是，当我们做重定向的时候，Linux只会改变标准输出的重定向，并不会改变标准错误的重定向。

那么2的作用到底是什么呢？

我们在编写代码的过程中，总是会有输出正确信息和错误信息，而这两种信息通常都只会输出到标准输出中，而2的出现，就可以使得我们可以把正确信息和错误信息分类开来，正确信息输出到标准输出中，错误信息输出到标准错误中，方便我们对代码的管控和观察

而如果我想把正确的消息放到一个文件，错误的消息放到另一个文件，我就可以这样做

那如果我想把所有的消息都打印到一个文件里面，该怎么做？

这个的原理来简单说一下

首先一开始1和2都默认指向显示器

然后让1指向all.txt

而后面的2>&1是什么意思呢？

就是把1的地址拷贝到2上面，由于1和2的地址一样，所以此时2的指向也被改变了

ok接下来就到了我们的正题

1.文件打开之前是什么样子的？

每一个文件在打开之前，都是被存储到磁盘里面的，那磁盘是什么呢？

一个磁盘（如一个 1T 的机械硬盘）由多个盘片叠加而成。盘片的表面涂有磁性物质，这些磁性物质用来记录二进制数据。因为正反两面都可涂上磁性物质，故一个盘片可能会有两个盘面。

磁道、扇区

每个盘片被划分为一个个磁道，每个磁道又划分为一个个扇区。其中，最内侧磁道上的扇区面积最小，因此数据密度最大。

柱面

每个盘面对应一个磁头。所有的磁头都是连在同一个磁臂上的，因此所有磁头只能“共进退”。所有盘面中相对位置相同的磁道组成柱面。

2.那我们又如何找到指定的扇区？

1.找到对应的磁头(Head)

2.找到指定的磁道(Cylinder)

3.找到指定的扇区(Sector)

这个被称为CHS定址法

3.对磁盘的存储进行逻辑抽象

对于磁盘，我们可以把他抽象成一个巨大的线性结构

我们可以惊奇的发现，当我们抽象出来一个线性结构的时候，其中的每一格都是一个扇区，这就相当是说得到了一个数组 sector disk_array[N]，而每一个sector就是数组的下标

我们因此可以得出，操作系统就可以通过获取下标来定位到某个指定的扇区。

但是对于硬件上来说，他们需要的是CHS地址，也就是说，我们需要把下标转换成CHS地址

该怎么去转换呢？

我们首先举个例子，一个线性结构有1000个扇区，10个磁道，那么就是每个磁道有100个扇区

我们就可以这样来计算出CHS的地址