Linux 磁盘文件系统

 

 

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《磁盘的物理结构》

磁盘转速

普通笔记本 5400转

台式机：7200转

服务器：10000-15000转

数据仅存放在扇区，相邻扇区对接处不存放数据。

硬盘上的分区就是按照起始柱面到结束柱面来标注的，如：

第1个分区（5G）： 起始柱面0  结束柱面20

第2个分区（15G）： 起始柱面21  结束柱面40 ......

 

装操作系统 分区放在外侧磁道上上，线速度更快，系统也运转更快。

 

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《磁盘的逻辑结构》

主引导扇区：磁盘的0磁道、0柱面、1扇区，共512字节

计算机开机之后，首先运行固化在芯片上的BIOS程序进行开机自检，检测硬件是否OK，cpu 硬盘等，没有问题的话，计算机根据设置的顺序启动（光盘、硬盘、usb、网卡等），如果光盘中没有MBR，则往下执行，看看是否可以从硬盘中找到MBR。

 

每个分区信息占用16字节，受分区表「64字节」容量限制，每个磁盘上最多有4个主分区，也可以使n个主分区，4-n个扩展分区，然后在扩展分区中创建逻辑分区。

 

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《文件系统》

分区创建好之后，需要对分区进行高级格式化（即 创建文件系统的过程）。

低级格式化：创建磁道、扇区的过程，一般磁盘出厂时即做好。

分区格式化时，就需要在 元数据存储区 预留好「固定长度的」空间，用来存储每个文件对应的元信息。每个文件占用inode表的一行。

磁盘块/数据块 1K 2K 4K

块位图：通过01来标识每个数据块的使用情况，用来快速定位 数据块 的事情情况。

创建一个文件时，首先需要往inode表中写当前文件与数据块的映射关系，此时，不需要扫描每个数据块判断其是否被使用，而是扫描 块位图「很小」 即可知道哪些磁盘块没有被使用。

文件的创建和删除会导致 inode表不连续，通过 inode位图，可以快速定位在inode表中哪些inode没有被使用。

 

 

 

 

空文件时：大小为0，块也是0（尚未分配块），但是分配了 Inode（在inode表中分配了一个inode节点）

 写入了 abcd 4个字符：

此时，文件大小为 5个字节（末尾的 回车 也占用1个字符）

由此可见，该文件系统每个block为4K

 

 

 

 

创建分区便于磁盘的管理

每个分区可以使用不同的文件系统，否则整个磁盘必须使用同一类型的文件系统