Linux文件：EXT2文件系统工作原理 & 软硬链接

前言

 文件系统用于管理打开的文件（即加载到内存）和未被打开的文件（即磁盘中）。并且计算机中，绝大部分文件时未被打开，存放在磁盘中的！

一、磁盘结构、存储策略

1.1 磁盘存储结构

 磁盘在计算机中被用于存储数据。其中磁盘会被分为多个盘面，每个盘面存在多个同心磁道。而每个磁道会存在很多扇形的扇区。扇区是磁盘的最小存储单元，一般为512Byte。但操作系统一般是每次直接读4Kb。

1.2 磁盘存储策略

 如果我们需要像一个扇区中写入数据，如何寻址定位呢？
 磁盘采用的是CHS定位法：

1. C:Cylinder。即数据存储在那个柱面，或者说那个磁道。
2. HHead，即磁头。磁盘存在多个盘面，每个磁头对应一个盘面。
3. S:Sector，即扇区。

 当我们确定好待写入区域的盘面，磁道，扇区后，即可准确定位。我们可以向一个扇区写入，就可以向多个扇区写入；也可以连续多个连续扇区写入，当然也可以随机写入！！

1.3 磁盘的逻辑存储结构

 由于磁盘存在多个盘面，我们可以把每个盘面当作数组元素。而每一个盘面存在多个磁道，我们可以将磁道作为盘面数组的数组元素。而每个磁道又由多个扇区组成，同上。最后可以将磁盘盘面抽象为下图的线性空间！！

 我们将磁盘抽象成一块线性空间后，操作系统可以按扇区进行存储。但一个扇区较小，通常操作系统都是基于文件系统，以文件块（一般为4KB）为单位进行存储！！！最后将磁盘抽象以4KB为单位的数组块。

 最后将对磁盘的管理，在OS层面上转化为对数组的增删查改！！每个块都存在存在一个下标位置，我们将该下标称为逻辑块地址（Logical block address）。由于盘面、轨道以及扇区的大小都是固定的，所以当我们得到逻辑块地址后通过转换可以知道数据在那个盘面、那个轨道、那个扇区。即间接通过CSH定位法找到扇区！！

二、如何管理磁盘文件

 常识告诉我们仅通过中央政府来管理一个国家非常困难。所以我国设立了很多地方政府，省份，单独管理。同样直接管理一个省依旧困难，所以我国逐渐细分，设立了市、县、乡…

 同样，磁盘一般为600G往上，非常大。由操作系统直接管理，不仅困难，而且不利于用户使用。所以我们对磁盘进行分区。但分区后还是太大，所以每个区还会被细分为多个组。

 由于所磁盘文件的管理方法是相同的，所以我们仅需管理好一个组后将管理经验迁移。最后将如何管理整个磁盘，转换为如何管理一个组！！

• 假设现在有一块400G的磁盘，假设每一个分区大小为100G。每一分区被分为50组，即每个组的大小为2G。