linux文件系统基础知识1

枫尚

这两天看了一本fedora 6的实践教程，下面是有关linux文件系统知识的学习笔记：
1、linux文件系统分配策略：
     块分配( block allocation ) 和 扩展分配  ( extent allocation )
     块分配：磁盘上的文件块根据需要分配给文件，避免了存储空间的浪费。但当文件扩充时，会造成文件中文件块的不连续，从而导致过多的磁盘寻道时间。
             每一次文件扩展时，块分配算法就需要写入文件块的结构信息，也就是 meta-dada 。meta-data总是与文件一起写入存储设备，改变文件的操作要等到所有meta-data的操作都完成后才能进行，
             因此，meta-data的操作会明显降低整个文件系统的性能。
     扩展分配： 文件创建时，一次性分配一连串连续的块，当文件扩展时，也一次分配很多块。meta-data在文件创建时写入，当文件大小没有超过所有已分配文件块大小时，就不用写入meta-data，直到需要再分配文件块的时候。
                 扩展分配采用成组分配块的方式，减少了SCSI设备写数据的时间，在读取顺序文件时具有良好的性能，但随机读取文件时，就和块分配类似了。
                 文件块的组或块簇 ( block cluster) 的大小是在编译时确定的。簇的大小对文件系统的性能有很大的影响。
     注： meta-data 元信息：和文件有关的信息，比如权限、所有者以及创建、访问或更改时间等。
2、文件的记录形式
     linux文家系统使用索引节点(inode)来记录文件信息。索引节点是一种数据结构，它包含了一个文件的长度、创建及修改时间、权限、所属关系、磁盘中的位置等信息。
一个文件系统维护了一个索引节点的数组，每个文件或目录都与索引节点数组中的唯一的元素对应。每个索引节点在数组中的索引号，称为索引节点号。
     linux文件系统将文件索引节点号和文件名同时保存在目录中，所以，目录只是将文件的名称和它的索引节点号结合在一起的一张表，目录中每一对文件名称和索引节点号称为一个连接。
对于一个文件来说，有一个索引节点号与之对应；而对于一个索引节点号，却可以对应多个文件名。
     连接分为软连接和硬连接，其中软连接又叫符号连接。
     硬连接： 原文件名和连接文件名都指向相同的物理地址。目录不能有硬连接；硬连接不能跨文件系统(不能跨越不同的分区)，文件在磁盘中只有一个拷贝。
             由于删除文件要在同一个索引节点属于唯一的连接时才能成功，因此硬连接可以防止不必要的误删除。
     软连接： 用 ln -s 命令建立文件的符号连接。符号连接是linux特殊文件的一种，作为一个文件，它的数据是它所连接的文件的路径名。没有防止误删除的功能。
3、文件系统类型：
     
    ext2 ： 早期linux中常用的文件系统
     ext3 ： ext2的升级版，带日志功能
     RAMFS ： 内存文件系统，速度很快
     NFS ： 网络文件系统，由SUN发明，主要用于远程文件共享
     MS-DOS ： MS-DOS文件系统
     VFAT ： Windows 95/98 操作系统采用的文件系统
     FAT ： Windows XP 操作系统采用的文件系统
     NTFS ： Windows NT/XP 操作系统采用的文件系统
     HPFS ： OS/2 操作系统采用的文件系统
     PROC : 虚拟的进程文件系统
     ISO9660 ： 大部分光盘所采用的文件系统
     ufsSun : OS 所采用的文件系统
     NCPFS ： Novell 服务器所采用的文件系统
     SMBFS ： Samba 的共享文件系统
     XFS ： 由SGI开发的先进的日志文件系统，支持超大容量文件
     JFS ：IBM的AIX使用的日志文件系统
     ReiserFS : 基于平衡树结构的文件系统
     udf: 可擦写的数据光盘文件系统
4、虚拟文件系统VFS
     
    linux支持的所有文件系统称为逻辑文件系统，而linux在传统的逻辑文件系统的基础上增加料一个蓄念文件系统( Vitual File System ,VFS) 的接口层。
     虚拟文件系统(VFS) 位于文件系统的最上层，管理各种逻辑文件系统，并可以屏蔽各种逻辑文件系统之间的差异，提供统一文件和设备的访问接口。
5、文件的逻辑结构
     文件的逻辑结构可分为两大类： 字节流式的无结构文件 和 记录式的有结构文件。
     由字节流（字节序列）组成的文件是一种无结构文件或流式文件 ，不考虑文件内部的逻辑结构，只是简单地看作是一系列字节的序列，便于在文件的任意位置添加内容。
     由记录组成的文件称为记录式文件 ，记录是这种文件类型的基本信息单位，记录式文件通用于信息管理。