linux文件系统原理，superblock超级，inode
1、文件系统特性：
传统的说法：一个分区就是一个文件系统，一个文件系统就是一个硬盘分区。后来由于LVM技术的出现，一个分区可以格式化成多个文件系统，所以现在称呼：一个可以被挂载的数据，就是一个文件系统，而不是一个磁盘分区。
- 磁盘格式化的时候，就把文件系统的Boot Sector和Block Groups划分固定好了。
- 文件系统组成：
- Block Size：格式化后的data block的大小，ext2支持1k，2k，4k，决定了单一文件不大于2T，和最大文件系统容量不大于16TB。
- Superblock：记录整个文件系统的整体信息，包括inode与数据块的总量，使用量，剩余量，以及文件系统的格式和相关信息，每个block group中都可能包含了superblock，但是除了第1个Primary superblock有用外，其它的superblock作为第1个superblock的备份，称呼为Backup superblock。
- Inode table：格式化后inode的数量和大小就被确定下来，固定大小为128B，新的ext4大小为256B，记录文件读、写、属组、atime，ctime，mtime等，一个文件占用了1个inode，同时记录了该文件所在的区块的号码，一个inode包含了12个直接，1个间接，1个双间接，一个3间接记录区，这些中间区使用的就是data block来记录。
- Data Block：实际记录文件的内容，若文件太大时，会占用多个块。
- Boot Sector：每个文件系统前面都有一个启动扇区，这个启动扇区可以安全启动引导分区，有这个分区，就不用把覆盖整块磁盘的MBR分区，这样才能支持多重引导的环境。
- Block bitmap（块对照表）：记录了已经使用和未使用的block的号码。
- Inode bitmap（索引对照表）：记录了已经使用和未使用的inode的号码。
- File system Description：描述block group的开始和结束block号码。
- Inode数量计算：（inode table*4k）/256B，4K是Block size的大小，256B是inode size的大小。
- 因为每个文件都会占用1个inode，里面记录了文件区块所占用的区块号码，使用如果我们找到inode的话，就可以找到数据了。
- 索引式文件系统：如ext2，ext3，首先读取索引4号，然后一口气把2、7,、13、15区块号。
- 追加式文件系统：如FAT，先读取索引4号，然后依次读取2->7->13->15，他们没法一口气把这4个数据块读出，只能一个个的依次读出，所以数据不能太离散，离散以后，需要磁盘碎片整理。
- 文件存放原则：
- 区块的大小与数量，在磁盘格式化的时候就不能再修改了。
- 每个区块最多只能存放一个文件的数据。
- 如果文件大于区块的大小，则一个文件就会占用多个区块数据。
- 若文件太小，这该区块的剩余空间就不能再被使用了（浪费空间）。