cat userlist

一、Linux文件系统的三层抽象是什么？

在之前的博客中，我们对linux文件系统有了初步的认识：https://www.cnblogs.com/acacacaac/p/16727405.html

大部分的Linux文件系统（如ext2、ext3）规定，一个文件由目录项、inode和数据块组成：

1. 目录项：包括文件名和inode节点号；
2. inode：又称文件索引节点，包含文件的基础信息以及数据块的指针；
3. 数据块：包含文件的具体内容。
   

不过Linux下的文件系统中，也可以这样分为三层：

1. 上层的文件系统的系统调用（System-call ）；
2. 虚拟文件系统VFS(Virtual File System)层；
3. 挂载到VFS中的各种实际文件系统。
   

也可以这样分为三层：

1. 用户空间；
2. 内核空间；
3. 硬件。
   

具体要看你是怎么理解的。

二、写出Cat userlist的过程，要详述目录文件，i-node.数据块，要画图示意（假设块大小为4k, userlist的大小不小于10k,自己假设大小）

输入man cat，查看cat的帮助文档：

（一）inode索引节点

• 理解inode，要从文件储存说起。文件储存在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫做"扇区"（Sector），每个扇区储存512字节（相当于0.5KB）。
• 操作系统读取硬盘的时候，不会一个扇区一个扇区地读取，这样效率太低，而是一次性连续读取多个扇区，即一次性读取一个"块"（block）。这种由多个扇区组成的"块"，是文件存取的最小单位。"块"的大小，最常见的是4KB，即连续八个 sector组成一个 block。
• 文件数据都储存在"块"中，那么很显然，我们还必须找到一个地方储存文件的元信息，比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode，中文译名为"索引节点"。
• 在一个文件系统中，一个inode代表一个文件，并使用一个整数值来表示该inode，里面包含了与该文件有关的一些信息。inode包含很多的文件元信息，但不包含文件名，利用stat命令可以查看一个文件更加详细的inode信息，包括：
  • 文件的字节数。
  • 文件拥有者的User ID。
  • 文件的Group ID。
  • 文件的读、写、执行权限。
  • 文件的时间戳，共有三个：
    • ctime指inode上一次变动的时间
    • mtime指文件内容上一次变动的时间
    • atime指文件上一次打开的时间。
  • 链接数，即有多少文件名指向这个inode。
  • 文件数据block的位置。
    

总之，除了文件名以外的所有文件信息，都存在inode之中。

（二）目录文件

Linux文件系统是目录和文件组成的一种层次结构，目录（directory）也是一种文件，起点称为根（root），其名字是一个字符 / 。Linux系统中打开目录，实际上就是打开目录文件。目录文件的结构非常简单，就是一系列目录项（dirent）的列表。每个目录项，由两部分组成：所包含文件的文件名，以及该文件名对应的inode号码。
Linux中，一个文件（包括目录）的文件名，及文件名与inode的对应关系，都是由包含该文件的目录所描述的。在Linux目录中，每个名字有一个inode number，inode number指出了存储数据的硬盘空间的位置。ls -i命令列出整个目录文件，即文件名和inode号码，所以我们可以先读取文件的inode，然后通过ls -i观察名字和inode对应关系；如果要查看文件的详细信息，就必须根据inode号码，访问inode节点，读取信息。ls -l命令列出文件的详细信息（ll）：

（三）数据块

前面也提到过，"块"是文件存取的最小单位，这里就不多赘述了。上述有通过stat查看文件块大小，这里我们可以查看一下linux文件系统块大小：

（四）Cat userlist的过程