磁盘的读写和文件系统

磁盘：

硬盘里面的结构如此，磁盘有很多个磁道，数据记录在磁道上。磁道会被划分为很多“块”，磁盘的读取是以“块”为基本单位的，这就是我们常看到的（block）这个单位的由来。那么磁头在读取的时候需要知道三个维度：盘面号，磁道号（柱面号），块号。I\O的读写时间消耗可以分为两块：1找到的block；2传输到内存。既然每次读是读一个块，那么我们可以考虑把相关的数据都放在一个块中，这样做相关处理的时候只需要一次I\O读写就可以了。所以数据不是随随便便得丢到磁盘就算存储好了，我们需要考虑再次查找出来的效率。

 

并发：

关于IO并发模型，如果一个文件被打散分在不同磁盘，每一个磁盘都有一个磁头，那么我们就可以多个磁盘同时读取一个文件，读取完毕之后再合并在一起，我们这个说的只是单个文件的情况实际上，多个文件也适应，这种磁盘设计可以让多个文件同时读取，大大改善了读写等待时间。

 

inode：

既然一个文件的内容是被分块以后存入磁盘的那么，在系统中如何整合这些块呢？inode就此出场了，inode是一个结构体，包含了一个文件的权限，大小，是否为文件夹（文件夹也是一个文件下面会说明），连接数，以及含有的数据块号等信息，每一个inode结构体的大小是一样的，他们存储在固定的硬盘位置，而每一个inode又有一个号，操作系统就是通过这个号区分不同文件的。我们把存储inode的这段硬盘成为inode表，inode表的大小是固定的，很明显即时硬盘还有空间如果inode表被用光了那么也无法创建新的文件。

 

打开文件：

用户通过文件名代开文件系统实际做的事情是：根据文件名找到对应的inode号，通过inode号找到文件数据的block，然后再读取。

 

文件夹：

文件夹也是一个文件，里面记录了一个文件名和对应的inode号，文件夹的读写权限都是对文件名而言的，所以如果只有读权限，只能获取文件名，无法获取其他信息，因为其他信息都储存在inode节点中，而读取inode节点内的信息需要目录文件的执行权限（x）。

 

 

软硬连接：

多个文件名可以指向一个inode，每当一个文件名指向一个inode的时候inode的连接数就会加一（这种引用技术设计方式很常见奥），文件夹创立的时候会自动生成两个硬连接“.”和“..”一个是自己的硬连接，一个是上一级目录的。删除一个硬连接，引用计数也就是连接数就会减一，等连接数为0了那么系统就要回收这个inode了，哈哈是不是想到了php的变量回收机制，是的一个道理。

软连接就不同了，软连接不指向inode而是指向一个文件，也就是说软连接的内容就是另一个文件的路径，打开一个软连接就相当于打开那个目标文件，所以当目标文件删除后，访问软连接会报错的。

 

 

拾遗：

 

每一个block只能放一个文件的数据。（理解这个在编程的时候重要奥）

 

 

 

 

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