Linux 文件系统精通指南

/dev/hda9        1817         1940     937408+  83     Linux

分区表中的名称 /dev/hda 至 /dev/hdd 分别代表 IDE 驱动器 1 至 4，其中 hda 代表驱动器 1，hdb 代表驱动器 2，依此类推。驱动器内的分区用数字指代，因此 /dev/hda5 是第一个 IDE 驱动器上的第五个分区。对于 SCSI 驱动器，使用了类似的命名模式：/dev/sda to /dev/sdd。

第一至第四个分区保留给主分区，第五个及随后的分区用于逻辑分区。因此，以上所示的分区表中有一个驱动器 hda，它包含一个主分区 hda1、一个扩展分区 hda2 和五个逻辑分区 /dev/hda5 至 /dev/hda9。以名称 shmfs 列出的文件系统表示根据 Linux 2.4 中的 POSIX 标准挂载为特殊文件系统的共享内存文件系统。

您可能已经注意到，在 fdisk 列表中 LBA 是括在括号中的。LBA 表示逻辑块寻址，它将硬盘的柱面、块和扇区模式转换为线性块编号进行处理。

在 Linux 中，分区分为主分区、扩展分区和逻辑分区。术语主分区 是先前 x86 系统上四个分区限制的遗留产物。与 DOS 和 Windows 不同，Linux 可以从主分区或逻辑分区启动。用作逻辑分区占位符的主分区称作扩展分区。扩展分区本身拥有指向一个或多个逻辑分区（它们只是主分区的子分区）的分区表。在以上的 fdisk 列表中，hda2 就是一个扩展分区。

文件管理系统概述

要使分区后的磁盘可用，必须在其上构建文件系统。这种情况下，通常还将文件系统称作“分区类型”、“基于磁盘的文件系统”和“文件系统类型”。实际上，可以将这些文件系统看作是文件管理系统，这是因为该称呼正体现了它们的功能：它们通过维护文件上的元数据，使系统上的文件保持状态一致。

Linux 项目的特点之一是需要实现与每个可用实用程序的多个样式和首选设置的兼容性，而这种兼容性在可用文件管理系统的选择上体现得最为明显。Linux 内核内部的虚拟文件系统 (VFS) 实现了此选择。VFS 采用了一组可由其他文件管理系统使用的基本数据结构。这些数据结构是超级块、inode、dentry（或目录文件）和数据块。

每个分区都包含一个超级块，用于维护分区中文件系统上的信息，包括一组在每个超级块中唯一编号的 inode、空闲 inode 的数目以及 inode 总数、数据块总数、空闲数据块数和文件系统的状态。文件系统的状态有两种：干净（当文件处于未更改状态时）和脏（当有未写入磁盘的文件系统更改时）。超级块中的一个 inode 对应着一个文件。

除文件名外，inode 包含了有关文件的所有信息，其中包括：

地址
类型
大小
所有者
对文件数据所在块的引用
文件最后一次修改和访问的时间戳。

可以使用以下命令查看文件的 inode：

$ ls -i

正如前面已经提到的，inode 只在超级块中唯一编号，且每个分区只有一个超级块，这就是硬链接无法跨越多个分区的原因。

文件名通过 dentry 对象（用户看到的是目录文件）链接到一个 inode 编号。数据块保存实际的文件数据。

Linux 支持任何具备 VFS 定义的基本函数集的文件管理系统。对于像 vfat 这样的文件管理系统，Linux 项目提供了它自己的设备驱动程序。

您可以从以下输出中看到，不同的文件管理系统可以存在于同一系统的不同分区上。

df -T
Filesystem    Type         1K Blocks    Used      Available   Use%   Mounted on
/dev/hda6     reiserfs     4195632      2015020   2180612     49%    /