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。

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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：主分区和扩展分区。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）