了解磁盘结构
- 盘片可读可写
- 一面盘面有一个磁头,一个盘片俩磁头
- 磁盘本质是一个机械设备
- 磁盘中的盘片高速旋转是为了定为扇区
- 磁盘中的磁头 左右摆动定义磁道
- 磁盘的读写单位:4kb /512字节
如何找到一个指定的扇区
- 找到指定的磁头(header)
- 找到指定的磁道(Cylinder)
- 找到指定的扇区(Sector)
在操作系统中,为了实现内核对磁盘的管理,对磁盘进行一个逻辑抽象的管理。把磁盘抽象的看作为一个数组。
该数组叫做sector disk_arry[N]数组,文件=很多个secotr数组下标,操作系统可以通过扇区的下标转化为CHS地址,从而定位到指定的扇区
操作系统与磁盘进行交互时(为了拷贝更多的数据),一次性读取磁盘的基本单位:4Kb 8*扇区理解为八个连续的扇区,在系统层次上叫做数据块。文件=很多数据块构成,操作系统在访问文件时都需要有CHS地址,每一个数据块都有一个编号,该编号称为LBA(逻辑区块地址)通过LBA转化为CHS地址,照样可以找到文件。操作系统在访问磁盘时,会把磁盘看作为一个线性结构(数组)由此得到了一个LBA blocks[N]数组
为了更好的管理内存,把数据块进行了分区管理,再把每一个区进行分组管理,层层往下细分管理来管理内存。文件=文件属性+文件内容,在Linux系统中,属性和内容是分开存储的。
- Data blocks:数据区,存放文件内容,Block group的大部分都是数据区,数据区中存放着很多个4KB大小的数据块,每一个数据块只存储文件的内容
- Block Bitmap:记录着Data block中数据块的占用情况
- inode实质就是一个文件描述符节点,里面存放着文件的访问权限,大小,文件创建的时间等等。
- inode 编号是以分区为单位的,在同一个区中,每个文件的inode编号是唯一的,文件名是不包含在inode内部的,因为文件的属性是一个大小固定的集体,而文件名的大小并不是固定的
操纵系统层面如何查找文件:
- 通过文件名找到文件名所在的目录
- 目录也是文件,层层递归,找到根目录
- 再从根目录顺着往下查找文件,拿到文件的inode,通过inode映射的数据块拿到文件内容
因此,在linux系统下查找文件,是先逆向查找再依次向下查找,对于经常访问的路径,linux会对其进行路径缓存,就不用像刚开始那样依次递归查找