前言：

前文我们介绍了磁盘，介绍磁盘的原因是因为我们需要在理解文件系统之前，通过磁盘的了解，介绍一些文件相关的内容，比如文件是如何在磁盘里面存储的，什么是CHS定址法，为什么OS不使用CHS定址法，什么是LBA块等。

我们今天的介绍顺序是，先简单搭建起来对文件系统的理解，再深挖细节问题。

那么，进入今日的话题吧！

简单理解文件系统

对于文件系统框架的搭建，我们可以先从这个指令进入：

即stat指令，查看文件的信息，这个信息，是文件的属性？还是文件的内容呢？

我们知道文件 = 属性 + 内容，但是我们常常关注的都是文件的内容，对于文件的属性我们关注的并没有那么常见。所以要理解文件系统的框架，我们要从文件的属性进入。

由stat提供的信息来看，我们看到了File:main.c，这个代表的是文件名，Size代表的是文件的大小，Blocks？IO Block? Inode?这些都是什么？

不急，我们再次引入上文的话题：

对于上文，将磁盘从非线性的转换为了线性的，然后线性的空间我们看成了数组，那么数组，我们可以通过位图的类似做法，找到数据的存储地址。但是因为磁盘取数据的特殊点，取数据都是一次性的取4kb数据，所以OS为了方便将数据分为了多个块，也就是LBA块，分好之后，找到一整块空间就十分容易了。

所以我们对于文件的管理从磁盘，到了CHS，到了数组，到了LBA，最后无非就是搞清楚LBA里面究竟有什么就可以了：

形象的图片就是这样，那么块组里面，我们分清楚了有Super Block, Group Deseciptor Table, Block Bitmap, Inode Table, Data Blocks。

那么我们从哪里开始讨论呢？

从Data Blocks开始讨论：Data Blocks是数据块的翻译，也就是文件的内容都是放在这里的，但是因为方便介绍，我们将Data Blocks的大小缩小成了和其他差不多的大小。对于该块，占据的空间大小应该是整个块组的95%以上。

那么对于Data Blocks里面都有什么呢？

看起来是非常抽象的，因为Data Blocks里面存储的都是一个一个的数据块，大小都是为4kb的，取的时候就直接将该数据块丢出去就行了。

对于这么多的数据块，都是只存储文件的内容的。

并且，我们知道，文件 = 内容 + 属性，对于文件内容属性而言，Linux特定的文件系统是将文件的属性和内容分开存储的，这点我们先记住。对于Data Blocks我们就探讨到这里。

那么下一个，就是Block Bitmap，相信在C++学习的时候，同学们都是知道位图这个概念的。

最开始介绍位图的时候，都是通过的判断数据是否在一堆数据的集合里面，这里同理，引入block Bitmap就是为了判断是否某个数据块是否存在数据，这里位图就不多介绍了，但是引入了位图，确实能在遍历数据块上节省极大部分的时间。

下一个就是非常重要的inode Table，inode Table成为i节点表，存放的是文件的属性，文件的大小，所有者，最近的修改时间等。这是inode Table。

那么文件的属性一般都有什么呢？

struct inode
{int size;mode_t mode;int creater;int time;...int inode_number;int datablocks[N];
};

我们拿几个非常常见的出来举例，文件大小，文件的权限，创建时间等，但是最重要的，我们应该关心inode_number和datablocks[N]。而这个块的名字是inode_table，所以它所处的空间自然是这么多个结构体所处的集合。

所以！！文件的属性不过是一个一个完全相同的结构体！！

而在里面，inode的结构体如何分区的呢，都是通过inode_number进行分区的，那么datablocks的作用是什么呢？我们使用文件的时候，通过了inode_number找到了对应的文件属性结构体，我们需要找到内容，就需要datablocks，这个数据指向的内容就是block Data的空间：

像这样，比如N等于12的时候，前11个直接指向的数据块，但是我们没有办法找到对应的大文件，所以第12个，指向的Data Blocks里面也存放的指针，指向了其他的数据块，就有一种指数的感觉。

那么数据还不够，13 14后面都可以指向，并且就不是一层关系这么简单了，是一层指向一层，一层又指向一层，套好几层最后才指向数据，这样就能找到大文件的数据了。

这种查找数据的方法叫做ext2文件系统，我们目前大多数使用的都是ext2，还有ext3 ext4等。

所以对于inode结构体我们就知道了个所以然，那么inode bitmap？那不就是同理了吗！！

通过inode bitmap找到表里面的某个位置是否存在文件的属性，然后进行后续的操作。

那么现在，我们就清楚了inode table, inode bitmap, data blocks, data bitmap。对于剩下的两个，比如GDT，也就是Group Descriptor table，翻译过来叫做块组描述符，描述的是块组的属性信息，其实就是这个块的信息了，这更加体现了一种分治的思想。

对于Super blocks，它的名字可就厉害了，叫做超级块，存放的是文件系统本身的结构信息，而且不是每个组都有的，可能几个组才回有一个。比如存放的有inode使用的个数，未使用的个数，datablocks的使用个数，datablocks未使用的个数。这些都是超级块所要记录的内容。

那么提问，既然是记录所有的结构信息，为什么要整这么多个呢？

因为磁盘是可能损坏的，如果损坏的时候，刚好磁头给一个超级块的内容消除了，那么这不就完蛋了吗？？所有多存储几个，增加了容错率！！

说了那么多，inode是十分重要的，查看inode是-i：