文件系统核心组件详解_文件系统的核心组成部分-优快云博客

		*--后面有个小结的表觉得乱可以先看看*

1. Boot Block (引导块）

核心定位：系统的启动入口，独立于文件系统。
存储位置：每个磁盘分区最开始的 512 字节。
关键作用：计算机开机后，BIOS/UEFI 会读取活动分区的 Boot Block，并将控制权交给存储在这里的一小段程序（引导加载程序，如 GRUB）。它负责找到并加载真正的操作系统内核。文件系统本身并不使用这块区域。

2. Super Block (超级块)”

核心定位：文件系统的“总控中心”，描述了整个文件系统的全局信息。
存储位置：通常位于 Group 0 的开头（在 Boot Block 之后）。关键：由于它极其重要，文件系统会在多个块组（如 Group 1, Group n）中备份它的副本，以防主副本损坏导致整个文件系统无法挂载。
关键作用：记录了整个文件系统的宏观属性，例如：
- 文件系统总大小是多少？
- 每个数据块（Block）的大小是多少（如 4KB）？
- 总共有多少 Inode、多少数据块、多少空闲的？
- 文件系统的类型（ext4, xfs等）和状态（是否干净卸载）。

3. Group Descriptor Table (组描述符表)

核心定位：所有块组（Block Group）的索引和概要信息。
存储位置：紧跟在 Group 0 的 Super Block 之后。
关键作用：它不是一个单独的表，而是一个数组，数组中的每一项（一个组描述符）都对应一个块组，描述了该块组的详细信息：
- 这个块组的 Inode Table 在哪个位置？
- 这个块组的 Data Block Bitmap 和 Inode Bitmap 在哪个位置？
- 这个块组里有多少空闲的 Inode 和数据块？
- 操作系统通过查询这个表，就能快速定位到任何一个块组的管理结构。

4. Block Group (块组)

核心定位：文件系统为方便管理而划分的“子单位”，将大容量磁盘分成多个更易管理的小区域。
存储位置：从 Group 0 开始，依次排列，直到填满整个分区。
关键作用：
- 提升性能：相关文件的数据和Inode会尽量存放在同一个块组内，减少磁头寻道时间。
- 冗余备份：关键元数据（如Super Block）在多个块组中有备份。
- 防止碎片化：分散管理可以减少存储空间的碎片化。

每个块组内部，又包含以下组件：

5. Block Bitmap (块位图) & Inode Bitmap (Inode位图) - 分馆的“座位表”和“档案柜使用表”

核心定位：块组内部的资源分配状态图。
存储位置：每个块组内部的固定位置。
关键作用：
- Block Bitmap：一个很长的二进制位序列，每一位代表本块组内的一个数据块。1 表示该数据块已占用，0 表示空闲。需要存新文件时，系统快速扫描此位图找一个0位。
- Inode Bitmap：同理，每一位代表本块组内的一个Inode条目是空闲还是占用。

6. Inode Table (Inode表) ”

核心定位：存储文件/目录的元数据（描述数据的数据）。
存储位置：每个块组内部，在位图之后。
关键作用：每个文件或目录都唯一对应一个 Inode。每个 Inode 条目里记录了除文件名之外的所有信息：
- 文件大小、权限（rwx）、所有者、所属组
- 创建时间、访问时间、修改时间
- 数据块指针：指向存储文件内容的Data Blocks的位置（直接指针、间接指针等）。

**7. Data Blocks (数据块) **

核心定位：实际存储文件内容或目录结构的地方。
存储位置：每个块组内部的最后一段空间。
关键作用：
- 对于普通文件：这里存储的就是文件的真实内容（文本、图片代码等）。
- 对于目录：目录本身也是一个文件，它的 Data Blocks 里存储的是一个简单的“表”，即该目录下的目录项，每个目录项由两部分组成：文件名 和其对应的 Inode 编号。