10、磁盘与文件系统全解析

磁盘与文件系统全解析

1. 磁盘分区与固态硬盘

磁盘分区时，将分区安排为一组相邻的柱面，能实现快速连续的数据访问，因为磁头在柱面之间移动的距离无需太远。有些分区程序会在分区未精确位于柱面边界时发出警告，不过可以忽略，因为现代磁盘报告的CHS值并不准确，磁盘的LBA方案能确保分区位于应在的位置。

固态硬盘（SSD）这类无移动部件的存储设备，在访问特性上与旋转磁盘截然不同。随机访问对SSD来说不是问题，因为没有磁头在盘片上扫描，但某些因素会影响其性能，其中分区对齐是影响SSD性能的重要因素之一。从SSD读取数据时，是以块为单位进行的，通常每次读取4096字节，且读取必须从该大小的倍数处开始。若分区及其数据未位于4096字节的边界上，对于一些常见的小操作，如读取目录内容，可能需要进行两次读取而非一次。

许多分区工具（如parted和gparted）具备将新创建的分区设置在磁盘起始处适当偏移位置的功能，所以通常无需担心分区对齐不当的问题。若想了解分区的起始位置并确保其位于边界上，可通过查看 /sys/block 来获取信息。例如，查看分区 /dev/sdf2 的起始位置：

$ cat /sys/block/sdf/sdf2/start
1953126

此分区从磁盘起始处的1953126字节处开始，由于该数字不能被4096整除，若此分区位于SSD上，则无法达到最佳性能。

2. 文件系统概述

文件系统是磁盘内核与用户空间之间的最后一环，是用户在运行 ls