Linux06-磁盘和文件系统管理.pdf

第6讲 Linux磁盘与文件系统管理 磁盘作为存储数据的重要载体，在如 今日渐庞大的软件资源面前显得格外重要 目前，各种存储器的容量越来越大，磁盘 管理的难度也越来越高 本讲将对Linux文 件系统的概念以及磁盘管理的基本方法进 行简单介绍 6.1 文件系统概述 文件系统是操作系统中与管理文件有关的所 有软件和数据的集合 使用文件系统可以方便地 组织和管理计算机中所有文件，并为用户提供存 取控制和操作方法 更为重要的事文件系统为用 户提供的统一简洁的接口，方便用户使用各种硬 件资源 文件系统为访问文件、目录、设备和其他系统组件提供了底层结 构 文件系统简介 简单定义 文件系统是操作系统用于明确磁盘或分 区上的文件的方法和数据结构；即在磁 盘上组织文件的方法。 操作系统中负责管理和存储文件信息的 软件机构称为文件管理系统，简称文件 系统。 文件系统由三部分组成：与文件管理有 关软件、被管理文件以及实施文件管理 文件系统的由来 早期的计算机系统 每个程序必须自己管理磁盘，在磁盘中放自己 的数据，程序需要直接和磁盘控制器打交道 。有多少个程序要使用磁盘，就有多少个和 磁盘交互的驱动接口。 系统的角度 文件系统是对文件存储器空间进行组织和分配 ，负责文件存储并对存入的文件进行保护和 检索的系统。具体地说，它负责为用户建立 文件，存入、读出、修改、转储文件，控制 文件的存取，当用户不再使用时撤销文件等 举例说明的说明 下面将采用举例示意的方式对文件系统及IO进 行讲解说明 只是示意，使得更好理解，不求完 全准确 举例说明 （一） 没有规矩的仓库 当时的政策是大家各自进入仓库，自 己找房间放自己的粮食，自己记住 找了哪些房间放置自己的东西。到 取粮食时大家根据自己的记录到各 自的房间去取。 大家各自顾各自的，没有顺序，一是 浪费，二是容易造成冲突。一旦某 人记错了，就会影响其他人。 举例说明 （二） 加入专门的理货员 职责是接待送粮与取粮的人，把粮食的名称和 数量等信息先登记到专门的本子上，然后由 理货员来合理的选择仓库中的房间，存放或 提取登记在案的粮食，最后动作完后要将本 子进行更新，比便下次查找。 开始以斤为单位，后来粮食斤数越来越大，以 斤为单位，造成本子越来越厚，就进行更新 ，改用以簇 （连续的N个房间）为单位记录 粮食与房间的对应关系 举例说明 （三） 不再浪费空间 有些人送完粮食之后，第二天就来取，理 货员按照顺序将每个人的粮食连续存放在 各簇 ，取走了，对应的簇就空了。长此 以往，整个仓库千疮百孔，大的放不下， 小的放下了又浪费空间。 对记录进行修改：三个字段进行描述：名 称、大小和存放位置，不再要求强制进行 连续存放。比如冬瓜 10000斤 簇2 5 7 举例说明 （四） 查找的更容易 两个问题：描述货物存放在哪些簇的那个字段 非常凌乱，长短不一；并且要找一个未被占 用的簇，需要把所有已经被占用的簇全找出 来，造成查询时间耗时费力 Bitmap表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3 0 5 0 6 E 9 0 E 表明有两种货物A