文件系统特性

操作系统的文件数据除了文件实际内容外， 通常含有非常多的属性，例如 Linux 操作系统的文件权限(rwx)与文件属性(拥有者、群组、时间参数等)。 文件系统通常会将这两部份的数据分别存放在不同的区块，权限与属性放置到 inode 中，至于实际数据则放置到 data block 区块中。 另外，还有一个超级区块 (superblock) 会记录整个文件系统的整体信息，包括 inode 与 block 的总量、使用量、剩余量等。 

superblock：记录此 filesystem 的整体信息，包括inode/block的总量、使用量、剩余量， 以及文件系统的格式与相关信息等；

inode：记录文件的属性，一个文件占用一个inode，同时记录此文件的数据所在的 block 号码；

block：实际记录文件的内容，若文件太大时，会占用多个 block 。 

data block (数据区块)

data block 是用来放置文件内容数据地方，在 Ext2 文件系统中所支持的 block 大小有 1K, 2K 及 4K 三种而已。在格式化时 block 的大小就固定了，且每个 block 都有编号，以方便 inode 的记录啦。 不过要注意的是，由于 block 大小的差异，会导致该文件系统能够支持的最大磁盘容量与最大单一文件容量并不相同。 因为 block 大小而产生的 Ext2 文件系统限制如下：

Ext2 文件系统的 block基本限制如下：

    原则上，block 的大小与数量在格式化完就不能够再改变了(除非重新格式化)；

    每个 block 内最多只能够放置一个文件的数据；

    承上，如果文件大于 block 的大小，则一个文件会占用多个 block 数量；

    承上，若文件小于 block ，则该 block 的剩余容量就不能够再被使用了(磁盘空间会浪费)。

inode table (inode 表格)

如前所述 inode 的内容在记录文件的属性以及该文件实际数据是放置在哪几号 block 内！ 基本上，inode 记录的文件数据至少有底下这些：

    该文件的存取模式(read/write/excute)；

    该文件的拥有者与群组(owner/group)；

    该文件的容量；

    该文件创建或状态改变的时间(ctime)；

    最近一次的读取时间(atime)；

    最近修改的时间(mtime)；

    定义文件特性的旗标(flag)，如 SetUID...；

    该文件真正内容的指向 (pointer)；

inode 的数量与大小也是在格式化时就已经固定了，除此之外 inode 还有的特色：

    每个 inode 大小均固定为 128 bytes；

    每个文件都仅会占用一个 inode 而已；

    承上，因此文件系统能够创建的文件数量与 inode 的数量有关；

    系统读取文件时需要先找到 inode，并分析 inode 所记录的权限与用户是否符合，若符合才能够开始实际读取 block 的内容。

inode 与 block 区块的关系

将inode 与 block 区块用图解来说明一下，如下图所示，文件系统先格式化出 inode 与 block 的区块，假设某一个文件的属性与权限数据是放置到 inode 4 号(下图较小方格内)，而这个 inode 记录了文件数据的实际放置点为 2, 7, 13, 15 这四个 block 号码，此时我们的操作系统就能够据此来排列磁盘的阅读顺序，可以一口气将四个 block 内容读出来！ 那么数据的读取就如同下图中的箭头所指定的模样:

这种数据存取的方法我们称为索引式文件系统(indexed allocation)。那有没有其他的惯用文件系统可以比较一下啊？ 有的，那就是我们惯用的闪盘(闪存)，闪盘使用的文件系统一般为 FAT 格式。FAT 这种格式的文件系统并没有 inode 存在，所以 FAT 没有办法将这个文件的所有 block 在一开始就读取出来。每个 block 号码都记录在前一个 block 当中， 他的读取方式有点像底下这样：

一个文件只有一个Inode节点来存放它的属性信息，那么你可能会想如果一个大文件，那它的block一定是多个的，且可能不连续的，那么inode怎么来表示：

 

也就是说，如果文件内容太大，对应数据块数量过多，inode节点本身提供的存储空间不够，会使用其他的间接数据块来存储数据块位置信息，最多可以有三级寻址结构。

Superblock (超级区块)

Superblock 是记录整个 filesystem 相关信息的地方， 没有 Superblock ，就没有这个 filesystem 了。他记录的信息主要有：

    block 与 inode 的总量；

    未使用与已使用的 inode / block 数量；

    block 与 inode 的大小 (block 为 1, 2, 4K，inode 为 128 bytes)；

    filesystem 的挂载时间、最近一次写入数据的时间、最近一次检验磁盘 (fsck) 的时间等文件系统的相关信息；

    一个 valid bit 数值，若此文件系统已被挂载，则 valid bit 为 0 ，若未被挂载，则 valid bit 为 1 。

显示文件系统信息:dumpe2fs

功能：

显示ext2/ext3/ext4文件系统信息。

语法：

　　dumpe2fs [ 选项 ] device

选项：

-b    打印文件系统中的坏块。

-h    只显示超级块信息。