【Linux】理解文件系统

我们使用 ls -l命令，除了可以看到文件名，还可以看到文件元数据，如图

这是因为 ls -l是读取磁盘上的文件信息，然后显示出来

stat命令也可以看到更多信息，如图

我们来解释一下

什么是文件系统

上图为Linux ext2文件系统，磁盘的文件系统图，擦盘是典型的块设备，硬盘分区被划分为一个个block,一个block的大小是由格式化的时候确定的，并且不可以更改，

Block Group

ext2文件系统会根据分区的大小划分为数个Block Group,而每个Block Group都有着相同的结构组成

• 超级块（Super Block)
  存放文件系统本身的结构信息，记录的主要信息有：
  1.block和inode的总量
  2.未使用的block和inode的数量
  3.一个block和inode的大小
  4.最近依次挂载的时间
  5.最近依次写入数据的时间
  6.最近依次检验磁盘的时间等其他文件的相关信息
  Super Block被破坏了，整个文件系统结构就被破坏了
• GDT（Group Descriptor Table)
  块组描述符，描述块组属性信息
• 块位图（Block Bitmap)
  Block Bitmap 中记录着Data Block 中哪个数据块被占用了，哪个数据块没有被占用
• inode 位图
  每一个bit表示一个inode是否空闲可用
• i节点表
  存放文件的属性，例如 文件大小、所有者、最近修改时间等
• 数据区
  存放文件内容的

创建文件的四个操作

我们输入以下命令创建文件，主要有四个操作

touch abc

1.存储属性
内核先找到一个空闲的i结点，内核把文件信息记录到其中
2.存储数据
找到空闲的磁盘块，将内核缓冲区的数据依次复制到磁盘块中
3.记录分配情况
将文件内容按照顺序存放，内核在inode上的磁盘分布区记录了上述块列表
4.添加文件名到目录
内核将入口添加到目录文件，文件名和inode之间的对应关系将文件名和文件的内容及属性连接起来

理解硬链接

通过上面的图解，我们发现，找到一个磁盘上的文件依靠的并不是文件名，而是inode,linux中可以让多个文件名对应同一个inode

方法

ln [源文件] [硬链接]

连接后

• abc和def的链接状态完全相同，他们被称为指向文件的硬链接，内核会记录下这个链接数，inode69634591的硬链接数就为2
• 删除文件时，需要做两件事
  1.在目录中将对应的记录删除
  2.将硬链接数减一，如果为0，则将对应的磁盘释放

理解软链接

硬链接是通过inode引用另外一个文件，软链接是通过名字引用另外一个文件

方法

ln -s [源文件] [生成软链接文件]