一、复习知识点：
1、扇区是最小的物理存储单位,大小为512bytes。
2、扇区组成一个圆,成为柱面,柱面是分区的最小单位。
3、第一个扇区很重要,因为包含了MBR(446字节)和分区表(64字节)
4、分区的柱面范围记录在分区表中，分区表最多有4条分区记录。
5、所以最多是3个主分区+一个扩展分区，然后扩展分区再分出逻辑分区。
6、主分区和逻辑分区可以格式化，扩展分区不可以格式。
二、认识EXT2文件系统：
如今的技术LVM可以把一个分区分为多个文件系统，也可以把多个分区合并为一个文件系统。
这里仅介绍EXT2文件系统的通用概念：
inode：存放权限和属性，以及block号码，一个文件占用一个。
block：存放实际的数据，一个文件占用一个或多个。
super block：存放文件系统的整体信息，inode/block总量、使用量等。
文件系统一经格式化，inode与block的数量与大小就固定了。
三、linux下的EXT2文件系统：
EXT2文件系统在格式化时会分为多个快组（block group），每个快组都有独立的inode（若干）/block（若干）/super block（一个或0个）。示例如下图：
1、文件系统最前面有一个启动扇区，这个启动扇区可以安装引导装载程序，可以用于制作多重引导的环境。
2、super block中存储的内容： dumpe2fs 设备名 <==查看文件系统信息，里面有很多信息就是super block中 的信息。
①记录inode/block的数量。
②未使用与使用的inode/block数量。
③inode与block的大小（inode固定为128字节，block可以为1K/2K/4K）
④文件系统的挂载时间、最后一次写入时间、最后一个磁盘检查时间等等
⑤validbit记录是否已经挂载，0或1.
说明：每个快组中都会包含super block，但是一般只是用第一个快组的super block，其余的作为备份。一个文件系统应该仅有一个super block。
3、文件系统描述：
用于描述当前组块的起始block号码，以及每个区段（super block、块对应表、inode对应表、inode table 、data block等）分别介于哪个block号码之间。
4、block bitmap（块对应表）：用于记录哪些block为空，哪些已经存储了数据。
5、inode bitmap（inode对应表）：用于记录哪些inode为空，哪些已经使用。
6、inode table：存放的是若干个inode，每个inode大小为128字节。
A、inode首先会记录文件的属性和权限，以及实际数据存放在哪些block中。
B、inode记录一个block号码需要占用4个字节，因此128个字节可能不够用，所以它又分为了12个直接、一个间接、一个双间接、一个三间接。如下图：
四、与目录树的关系：文件和目录如何记录数据？
1、目录：
A、ext2会分配一个inode和若干个block给目录。（目录的block一般不是用于保存文件的实际数据）
B、inode记录目录的权限和属性，并记录block的指向。
C、block记录目录下的文件名、文件名对用的inode，相当于记录了很多键值对。
D、可以使用ls -i 来查看目录下文件占用的inode。
2、文件：
A、新建文件时，会分配一个inode，根据文件大小分配若干个block。
B、注意，当文件过大，所需要的block很多时，inode仅靠12个直接指向就无法满足要求了，此时或许就需要间接、双间接、三间接了。
3、目录树读取的步骤：（需要明确inode中不会记录文件名）
A、首先判断目录的权限，通过目录的inode来判断，是否有读取和执行权限。
B、若目录权限符合要求，通过inode找的目录对应的block号码。
C、读取上面找到的目录block号码，在键值对中查找下级文件名，比如 etc/，找的etc/对应的inode。
D、如果还是目录，重复上面的步骤。
E、若是文件，通过上一步找到的inode，判断权限，若有权限，读取对应的block即可。
五、EXT2/EXT3文件的访问和日志文件系统的功能：
1、首先讲一下新增文件的步骤：
A、先确定用户对目录拥有w和x权限。
B、根据inode对应表查找可用的inode号码，写入权限和属性。
C、根据block对应表查找可用的block号码，写入数据，并更新inode的block指向。
D、将inode与block数据同步更新到inode对应表和block对应表中。
E、更新super block数据。
2、上述步骤若遇到系统突然中断，就有可能出现数据不一致的状态。
A、早期ext2会根据文件系统是否挂载以及state来判断是否进行一致性检查，但是这种检查需要搜寻整个文件系统，很耗时。
B、日志系统就是为了解决上面所说的问题。
3、日志文件系统：
在文件系统中，规划处一个块，专门用于记录写入或修改文件的步骤。
A、当出现问题时，只需要检查日志，定位修复即可。
B、Ext3是EXT2的升级版本，带有日志功能。
C、EXT2的特点：可利用性、数据完整性、速度以及易于转换。
4、通过dumpe2fs 命令可以查看super block中包含的以下信息：
Journal inode: 8
Journal backup: inode blocks
Journal size : 128M
六、linux文件系统的操作：
如果在修改文件时频繁的进行磁盘读写，效率就会很慢，因此linux采用异步处理的方式：
A、一个文件被加载到内存中，被设置为clean。
B、当文件数据有变动，被设置为dirty。
C、系统会定时将dirty数据写回到磁盘，保存一致性。
D、可以使用sync命令手动强制写入磁盘。
E、正常关机时，关机命令会调用sync命令。
F、非正常关机时，重启会进行磁盘检验，甚至会导致文件系统的损毁。
七、挂载点（mount point）的意义：
将文件系统与目录树结合的操作称为挂载。
八、其他linux支持的文件系统与VFS：
ls -l /lib/modules/$( uname -r )/kernel/fs; <==查看linux支持哪些文件系统
cat /proc/filesystems; <== 查看目前已经加载到内存的文件系统。
VFS功能用来管理所有的文件系统，统一读取，不需要额外设置。
