43、深入了解 Linux 文件系统：存储、结构与管理

深入了解 Linux 文件系统：存储、结构与管理

1. 存储硬件相关术语

在数据存储领域，有几个关键的硬件术语需要明确：
- 存储设备 ：用于长期、非易失性存储数据的硬件设备。即使重启系统或断电，数据也能持久保存。
- 硬盘驱动器（HDD） ：利用旋转磁盘进行数据持久存储的设备。
- 固态硬盘（SSD） ：采用闪存技术实现数据持久存储的设备。

2. 文件系统功能

文件系统旨在为数据提供非易失性存储空间，它具备以下重要功能：
1. 数据存储 ：提供结构化的空间用于存储和检索数据，这是文件系统的核心功能。
2. 命名空间 ：定义了数据命名和组织的方法，包括文件名的长度、可用字符集，以及磁盘上数据的逻辑结构，如使用目录来组织文件。
3. 安全模型 ：用于定义文件和目录的访问权限，确保用户只能访问自己的文件，而无法访问他人或操作系统的文件。
4. 应用程序编程接口（API） ：提供系统函数调用，用于操作文件和目录等文件系统对象，如创建、移动和删除文件。
5. 实现 ：包含实现上述功能的软件。

3. 元数据结构

定义命名空间后，需要元数据结构为其提供逻辑基础。元数据结构包括：
- 支持分层目录结构的数据结构。
- 确定磁盘上哪些空间块已使用、哪些