文章目录
- 问题
- 磁盘结构（物理）
- 磁盘的存储结构
- 磁盘的抽象结构
问题
1.有没有没有被打开的文件？当然有
在哪里呢？磁盘中也叫磁盘级文件
2.学习磁盘级别文件的侧重点在哪？
站在单个文件角度:
- 这个文件在哪里？
- 这个文件有多大？
- 这个文件的其他属性是什么？
站在系统角度：
- 一共有多少个文件？
- 各自属性在哪里？
- 如何快速找到？
- 可以存储多少个文件？
- 如何快速的找到指定文件？
- 如何对磁盘文件进行分门别类的存储，用来支持更好的存取？
3.磁盘文件----了解磁盘
内存-----掉电易失数据的存储介质
磁盘----永久性存储介质
磁盘是一个外设，并且还是计算机中唯一的一个机械设备–>慢（OS一定会有一些提速的方式，我们不深究）
磁盘结构（物理）
磁盘盘片、磁头、伺服系统、音圈马达…
磁盘的盘片：
盘面上会存储数据！--->计算机只认识二进制----->而磁盘是两态的（南极，北极）---->而盘面上布满了这些---->向磁盘写入本质就是改变磁盘上的正负性---->通过磁头来改变。
磁盘的存储结构
同心圆为磁道，多个半径相同的磁道合起来称为柱面
扇区是磁盘存储的基本单位。
在物理上如何把数据写入到知道扇区里？----本质上是如何找到一个扇区？
1.先确认在哪一个面上（对应的就是柱面）
2.在哪一个磁道上（也就是哪个磁头）
3.在哪一个扇区上
我们有了CHS寻址方式就能找到任意一个扇区。
扇区的基本大小是512字节（硬件要求）！最小也有4KB的但是比较少。
磁盘的抽象结构
我们先来看磁带结构
磁带没有被拉开是圆形结构---->拉出来就变成了线性结构。
而我们可以把卷起来的磁带看出磁盘。在物理上磁盘是圆形结构，在想象上可以想象为线性结构。
所以访问扇区可以逻辑化成数组，所以访问扇区只要知道数组下标即可。
所以访问扇区我们知道将LBA即可，然后通过某种方法将LBA转化为CHS。
所以它们之间的对应关系：
将数据存储到磁盘------>将数据存储到该数组
找到磁盘特点扇区的位置-------->找到数组特定的位置
对磁盘的管理-------->对该数组的管理
但是磁盘是很大的，管理大的比较困难，所以我们就要对磁盘进行分区，把磁盘划分成小的来管理。
例子：
假设磁盘有500GB，很大那么我们就将它分成四个区。
但是分四个区后还是很大，那么我们再进行分区。
SuperBlock:整个文件系统属性信息，因为可能发生以外，导致前面的文件系统信息消失，进而导致文件系统瘫痪，所以在每个小区域都有整个系统的信息备份，以便恢复。
虽然磁盘的基本单位扇区是512字节，但是OS进行IO的基本单位是4KB（8*512字节）。
为什么不以512字节为单位呢？
1.太小了，有可能导致对此IO，进而导致效率降低！
2.如果OS使用和磁盘扇区一样的大小，万一磁盘变了的话，OS的源代码要不要改呢？
所以是为了软件和硬件进行解耦！
4KB为block块大小，所以磁盘也被称为块设备
Data blocks：多个4KB大小的集合
文件 = 内容 + 属性
Linux在磁盘上存储文件的时候，将内容和属性分开存储！而Data block块存的都是内容，每一个文件都有对应的inode编号
inode table：inode是一个大小为128字节的空间。保存的是对应文件的属性
该块组内，所有文件的inode空间的集合，需要标识唯一性，每一个inode块都需要一个inode编号！
一般而言一个文件，一个inode块，一个inode编号。
Block Bitmap：假设有10000+个block，就有10000+个比特位，比特位和特定的block是一一对应的，Bitmap中某一位置比特位为1，代表该block被占用，比特位为0则表示该block可用。
inode Bitmap：假设有10000+个inode，就有10000+个比特位，比特位和特定的inode是一一对应的，Bitmap中某一位置比特位为1，代表该block被占用，比特位为0则表示该block可用。
Group Descriptor Table：块组描述符，这个块组多大，已经使用了多少个。有多少inode，已经占用了多少个，还剩多少个。共有多少block，使用了多少。
如果上面的都清楚，那么就能让一个文件的信息可追溯，可管理！
我们将块组分割成为上面的内容，并且写入相关的管理数据----->每一个块组都这么干----->整个分区就被写入了文件系统信息------>也叫格式化
一个文件“只”对应一个inode属性节点和inode编号
一个文件只能有一个block块吗？不一定。
下面就有几个问题了
1.哪些block块属于同一个文件
2.找到文件，只要找到文件对应的inode编号就能找到文件的inode属性集合，可是文件内容呢？
我们的inode属性节点里面，保存了该inode文件下的所有block块编号。
如果这个文件特别大怎么办？下次再讲
