文件系统简介
1、文件系统相关概念
计算机的文件系统是一种存储和组织计算机数据的方法,它使得对其访问和查找变得容易,文件系统使用文件和树形目录的抽象逻辑概念代替了硬盘和光盘等物理设备使用数据块的概念,用户使用文件系统来保存数据不必关心数据实际保存在硬盘(或者光盘)的地址为多少的数据块上,只需要记住这个文件的所属目录和文件名。在写入新数据之前,用户不必关心硬盘上的那个块地址没有被使用,硬盘上的存储空间管理(分配和释放)功能由文件系统自动完成,用户只需要记住数据被写入到了哪个文件中。
文件系统通常使用硬盘和光盘这样的存储设备,并维护文件在设备中的物理位置。但是,实际上文件系统也可能仅仅是一种访问数据的界面而已,实际的数据是通过网络协议(如NFS、SMB、9P等)提供的或者内存上,甚至可能根本没有对应的文件(如proc文件系统)。
严格地说,文件系统是一套实现了数据的存储、分级组织、访问和获取等操作的抽象数据类型(Abstract data type)。
文件系统是一种用于向用户提供底层数据访问的机制。它将设备中的空间划分为特定大小的块(或者称为簇),一般每块512字节。数据存储在这些块中,大小被修正为占用整数个块。由文件系统软件来负责将这些块组织为文件和目录,并记录哪些块被分配给了哪个文件,以及哪些块没有被使用。
不过,文件系统并不一定只在特定存储设备上出现。它是数据的组织者和提供者,至于它的底层,可以是磁盘,也可以是其它动态生成数据的设备(比如网络设备)。
空闲空间示例:每簇4,096字节的NTFS文件系统,每个文件5字节,共100,000个文件,逻辑字节总共500,000字节,但由于一个文件需独占整数倍个簇(最后一簇无论是否占满,仍会独占一整个簇),实际占用磁盘空间409,600,000字节(每个文件5字节独占一个簇)