鸟哥的Linux私房菜(八)——认识EXT2文件系统

       在Linux系统中,系统管理员很重要的任务之一就是管理好自己的磁盘文件系统。Linux最主要的磁盘文件系统(file system)使用的是EXT2,所以要了解文件系统就从认识EXT2开始吧。


一、磁盘组成和分区

1、磁盘的物理结构

     磁盘分为两类,一类是硬盘,一类是软盘

  • 圆形的盘片(主要记录数据的部分)
  • 机械手臂和机械手臂上的磁头(可读写盘片上的数据)
  • 主轴马达,可以转动盘片,让机械手臂的磁头在盘片上读写数据

2、盘片的物理组成

     数据存储与读取的重点在于盘片,盘片的物理组成如下:

  • 扇区(Sector)为最小的物理存储单元,每个扇区为512bytes
  • 将扇区组成一个圆,就成为柱面(Cylinder),柱面是分区(partition)的最小单位
  • 第一个扇区最重要,里面有硬盘主引导记录(MBR)及分区表,其中MBR占有446bytes,而分区表则占有64bytes。

3、各种接口的磁盘在Linux中的文件名分别为:

  • /dev/sd[a-p][1-15]:为SCSI,SATA,USB,Flash等接口的磁盘文件名
  • /dev/hd[a-d][1-63]:为IDE接口的磁盘文件名

4、磁盘分区

       计算机中存放信息的主要存储设备就是硬盘,但是硬盘不能直接使用,将硬盘分割成一块一块的硬盘区域就是磁盘分区。在传统的磁盘管理中,将一个硬盘分为两大类分区主分区扩展分区主分区是能够安装操作系统,能够进行计算机启动的分区,这样的分区可以直接格式化,然后安装系统,直接存放文件。以下是有关分区定义的一些说明:

  • 所谓的分区只针对64bytes的分区表进行设置
  • 主分区与扩展分区最多可以有4个(硬盘的限制)
  • 扩展分区最多只能有一个(操作系统的限制)
  • 逻辑分区是由扩展分区持续分出来的分区
  • 能够被格式化后作为作为数据访问的分区是主要分区和逻辑分区,扩展分区无法格式化
  • 逻辑分区的数量根据操作系统的不同而不同,在Linux系统中,IDE硬盘最多有59个逻辑分区(5号到63号),SATA硬盘则有11个逻辑分区(5号到15号)

二、文件系统特性

1、Linux的Ext2文件系统

        Ext2文件系统的数据访问为索引式文件系统,主要有boot sector,superblock,inode bitmap,block bitmap,inode table,data block等六部分。

  • data block(数据块):用来放置文件内容的地方,在EXt2文件系统中所支持的block大小有1kB、2KB、及4KB三种。
  • superblock:记录此文件系统的整体信息,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:记录文件的属性以及该文件实际数据放置在哪几号block内。每个inode大小均固定为128bytes;一个文件仅占用一个inode,文件系统能够新建的文件数量与inode的数量有关,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。原则上block的大小与数量在格式化完后就不能再改变了(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,若文件太大时,会占用多个block;若文件小于block,该block的剩余空间就不能再被使用(磁盘空间会浪费)

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