Linux常見文件系統ext2(linux second extended file system)
Linux文件系統包含三個組成部分：inode、data block、super block。
super block：記錄此文件系統的整體信息，包括inode/block的總量、使用量、剩餘量、以及文件系統的格式與相關信息等
inode：記錄文件的屬性，一個文件佔用一個inode，保存此文件的數據所在的block編號
data block：實際記錄文件的內容，若文件過大，會佔用多個block
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啓動扇區
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block group1
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block group2
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block group3
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block groupn
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| super block |
文件系統描述（配置信息）（file system description）
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塊對應表（blcok bitmap） |
inode對應表（inode bitmap）
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inode table |
data block
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每一個data block只能夠放置一個文件的數據。
在Ext2文件系統中所支持的data block大小有1KB、2KB、4KB三種。
inode包含的數據：文件的訪問模式、文件的所有者和組、文件的大小、ctime、atime、mtime、定義文件特性的標識，如SetUID等、文件真正內容的指向。
每個inode大小均固定爲128bytes。
每個文件都只佔用一個inode。
一個data block佔用inode的4byte。
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data block大小
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1KB
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2KB
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4KB
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最大單一文件限制
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16GB
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256GB
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2TB |
| 最大文件系統總容量 |
2TB
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8TB
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16TB
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一個inode所能記錄的data block數量是有限的，所以系統需要藉助data block記錄data block數量。
一個系統將一個inode分爲12個直接、一個間接、一個雙間接、一個三間接記錄區。
直接：inode直接記錄data block標號 。以1KB爲例，12*1KB
間接：inode記錄一個data block編號，data block記錄更多的data block。以1KB爲例，（1KB/4B）*1KB = 256KB
雙間接：藉助兩層data block記錄更多的data block。以1KB爲例，（1KB/4B）*（1KB/4B）*1KB
三間接：藉助三層data block記錄更多的data block。以1KB爲例，（1KB/4B）*（1KB/4B）*（1KB/4B）*1KB
一個文件系統應該僅有一個super block，在第一個block group中。其他的block group中也可能含有super block，主要作爲第一個block group中的super block的備份。
file system description：描述每個block group的開始與結束的block號碼，以及說明每個區段分別介於哪一個block號碼之間。
block bitmap：記錄block的使用狀態。
inode bitmap：記錄使用和未使用的inode號碼。
對於目錄：ext2會分配一個inode和至少一個data block給一個目錄，其中inode記錄該目錄的相關權限和屬性，並記錄分配到的那塊data block號碼；而data block則記錄在這個目錄下的文件名和該文件名佔用的inode 號碼。
對於文件：ext2會分配一個inode和適合這個文件大小的data block數量給該文件。
在ext2下創建一個文件，系統的行爲：
1、先確定用戶對於想要增加文件的目錄是否具有w和x的權限，如果有才能添加；
2、根據inode bitmap找到沒有使用的inode號碼，並將新文件的權限、屬性寫入；
3、根據block bitmap找到沒有使用的block號碼，並將實際數據寫入block中，同時更新inode,使其記錄存儲數據的block；
4、同步更新inode bitmap和block bitmap，根據剛纔使用的indoe和block，並更新super block的內容。
不管目錄還是文件，都會有對應的inode和data block，inode記載權限相關;目錄的data block記錄目錄下的文件名和該文件所佔用的inode編號；對於文件而言，data block記錄的是文件的內容。
讀取文件的流程：
1、通過掛載點獲取到根目錄的inode，判斷權限
2、讀取根目錄data block找到對應目錄的inode和data block號碼；
3、先讀取目錄的inode判斷權限，如果有權限再讀取data block內容；
4、重複2-3的內容，直到最後的文件和目錄
一個文件，如果數據沒有更改過，那麼該數據就是clean的，否則是dirty的。
df：列出文件系統的整體磁盤使用量
du：評估文件系統的磁盤使用量
df [-ahikHTm] [目錄或文件名]
-a：列出所有文件系統，包括系統特有的/proc等文件系統
-h：以GB、MB、KB等格式自行顯示，單位系統自動決定
-i：不用硬盤容量，而已inode的數量來顯示
-k：以KB爲單位顯示
-m：以MB爲單位顯示
-H：以1000位進位單位，而不是1024
-T：顯示該分區的文件系統名稱
du [-ahsSkm] [文件或目錄名稱]
-a：列出制定目錄下的所有文件的大小，默認僅顯示目錄大小
-h：以GB、MB、KB等格式自行顯示，單位系統自動決定
-s：僅列出總量，而不列出目錄下每個目錄各自的容量
-S：僅統計一層目錄，而不統計子目錄
-k：以KB爲單位顯示
-m：以MB爲單位顯示
df適合查看文件系統所佔的大小和剩餘容量，du適合查看目錄和文件容量。
硬連接和符號連接
硬連接示意圖
ln 源文件名 硬連接文件名
硬連接的限制：1、不能跨文件系統；2、不能連接到目錄
符號連接示意圖
ln -s 源文件名 符號連接文件名
當源文件刪除後，符號連接也就打不開了。
符號連接的data block中存儲的是源文件的完整路徑。