Linux文件系统的实现 - Linux系统

我们可以对文件进行许多操作，比如打开和读写。在Linux文件管理相关命令中，我们看到许多对文件进行 操作的命令。它们大都基于对文件的打开和读写操作。比如cat可以打开文件，读取数据，最后在终端显示：

$cat test.txt

对于Linux下的程序员来说，了解文件系统的底层组织方式，是深入进行系统编程所必备的。即使是普通的 Linux用户，也可以根据相关的内容，设计出更好的系统维护方案。

存储设备分区

文件系统的最终目的是把大量数据有组织的放入持久性(persistant)的存储设备中，比如硬盘和磁盘。这 些存储设备与内存不同。它们的存储能力具有持久性，不会因为断电而消失；存储量大，但读取速度慢。

观察常见存储设备。最开始的区域是MBR，用于Linux开机启动(参考Linux开机启动)。剩余的空间可能分成 数个分区(partition)。每个分区有一个相关的分区表(Partition table)，记录分区的相关信息。这个分区表 是储存在分区之外的。分区表说明了对应分区的起始位置和分区的大小。

我们在Windows系统常常看到C分区、D分区等。Linux系统下也可以有多个分区，但都被挂载在同一个文件 系统树上。

数据被存入到某个分区中。一个典型的Linux分区(partition)包含有下面各个部分:

分区的第一个部分是启动区(Boot block)，它主要是为计算机开机服务的。Linux开机启动后，会首先载入 MBR，随后MBR从某个硬盘的启动区加载程序。该程序负责进一步的操作系统的加载和启动。为了方便管理，即 使某个分区中没有安装操作系统，Linux也会在该分区预留启动区。

启动区之后的是超级区(Super block)。它存储有文件系统的相关信息，包括文件系统的类型，inode的数 目，数据块的数目。

随后是多个inodes，它们是实现文件存储的关键。在Linux系统中，一个文件可以分成几个数据块存储，就 好像是分散在各地的龙珠一样。为了顺利的收集齐龙珠，我们需要一个“雷达”的指引：该文件对 应的inode。每个文件对应一个inode。这个inode中包含多个指针，指向属于该文件各个数据块。当操作系统 需要读取文件时，只需要对应inode的"地图"，收集起分散的数据块，就可以收获我们的文件了。

最后一部分，就是真正储存数据的数据块们(data blocks)了。

（编辑：应用网_镇江站长网）

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