Linux——文件系统

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一、理解文件系统

1、ls与stat

我们使用ls -l的时候看到的除了看到文件名，还看到了文件元数据。

每行包含7列：

1. 模式
2. 硬链接数
3. 文件所有者
4. 组
5. 大小
6. 最后修改时间
7. 文件名

ls -l读取存储在磁盘上的文件信息，然后显示出来

其实这个信息除了通过这种方式来读取，还有一个stat命令能够看到更多信息

2、inode

为了能解释清楚inode我们先简单了解一下文件系统

Linux ext2文件系统，上图为磁盘文件系统图（内核内存映像肯定有所不同），磁盘是典型的块设备，硬盘分区被
划分为一个个的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。例如mke2fs的-b选项可以设定block大小为1024、2048或4096字节。而上图中启动块（Boot Block）的大小是确定的。

1. 超级块（Super Block）：存放文件系统本身的结构信息。记录的信息主要有：bolck 和 inode的总量，
   未使用的block和inode的数量，一个block和inode的大小，最近一次挂载的时间，最近一次写入数据的
   时间，最近一次检验磁盘的时间等其他文件系统的相关信息。Super Block的信息被破坏，可以说整个
   文件系统结构就被破坏了
2. GDT，Group Descriptor Table：块组描述符，描述块组属性信息
3. 块位图（Block Bitmap）：Block Bitmap中记录着Data Block中哪个数据块已经被占用，哪个数据块没
   有被占用
4. inode位图（inode Bitmap）：每个bit表示一个inode是否空闲可用。
5. i节点表:存放文件属性 如 文件大小，所有者，最近修改时间等
6. 数据区：存放文件内容

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二、创建文件的步骤

1. 存储属性
   内核先找到一个空闲的i节点（这里是263466）。内核把文件信息记录到其中。
2. 存储数据
   该文件需要存储在三个磁盘块，内核找到了三个空闲块：300,500，800。将内核缓冲区的第一块数据复制到300，下一块复制到500，以此类推。
3. 记录分配情况
   文件内容按顺序300,500,800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
   新的文件名abc。linux如何在当前的目录中记录这个文件？内核将入口（263466，abc）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。

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三、理解软硬链接

1、硬链接

我们看到，真正找到磁盘上文件的并不是文件名，而是inode。 其实在linux中可以让多个文件名对应于同一个
inode。

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。内核记录了这个连接数，inode
263466 的硬连接数为2。
我们在删除文件时干了两件事情：1.在目录中将对应的记录删除，2.将硬连接数-1，如果为0，则将对应
的磁盘释放。

2、软链接

3、软硬链接的区别

1. 软链接相当于快捷方式，硬链接则是文件名和Inode的映射。
2. 软链接形成的是一个独立的文件，文件的内容是对应文件的路径，硬链接则是同一个文件，文件名和Inode的映射。
3. 软链接的引用计数不会改变，硬链接则会改变。

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