Linux--文件系统：数据的存储和组织之道

引言

文件系统是计算机操作系统中的重要组成部分，它负责管理计算机存储设备上的数据以及对数据进行组织和访问。一个高效可靠的文件系统对于系统性能和数据安全至关重要。

文件系统的基本概念

文件系统是操作系统中用于管理和存储文件的软件结构。它定义了如何在存储设备或分区上组织文件的方法。文件系统的主要功能包括为用户建立文件、存储、读取、修改、转储文件，控制文件的访问，并在不再使用时撤销文件。文件系统为用户和应用程序提供了一个统一的、抽象的方式来访问和管理数据，隐藏了物理存储设备的细节，使得数据存储、检索、保护和共享成为可能。

理解文件系统

inode是文件系统中用于存储文件元数据的数据结构每个文件都对应一个唯一的inode，用于记录文件的属性信息和文件内容的物理位置。

这些显示的，都是inode结构的内容；

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Block group（块组）是文件系统中的一个概念，用于存储设备上的数据划分为一组连续的数据块。每个块组由多个数据块组成，并包含了与该组相关的元数据信息。

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那如何创建一个新文件？

文件系统的类型

1. FAT文件系统

• FAT文件系统是一种较为简单和通用的文件系统，被广泛应用于Windows操作系统和移动存储设备。
• FAT文件系统使用文件分配表（File Allocation Table）来管理文件的空间分配和索引，支持短文件名和长文件名。

1. NTFS文件系统

• NTFS文件系统是Windows操作系统中较新的文件系统，相比于FAT文件系统，具有更好的性能和安全性。
• NTFS文件系统采用了一种称为“日志式文件系统”的设计。通过使用事务日志和元数据的冗余副本，提供更好的文件系统可靠性和恢复能力。
• NTFS文件系统支持较大文件和分区的大小，并提供了文件权限、加密和压缩等高级特性。

1. ext4文件系统

• ext4文件系统是Linux操作系统中最常用的文件系统，是ext文件系统的第四个版本。
• ext4文件系统通过增加日志事务等机制，提高了文件系统的可靠性和性能。 -ext4文件系统通过使用索引节点（inode）来管理文件和目录的元数据信息，并使用块组（block group）的概念来管理磁盘空间。

软硬链接

概念

软链接，又称为符号链接，是一种特殊类型的文件，它包含了指向另一个文件或目录的路径名。软链接可以链接不同文件系统的文件，也可以链接目录。

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软链接的作用是在不改变原文件或目录位置的情况下，创建一个新的路径引用。通过软链接，可以使多个路径指向同一个文件，从而提供更灵活的文件访问方式。
类似Windows桌面的快捷方式。

硬链接是Linux系统中另一种文件链接的形式。与软链接不同，硬链接是通过文件系统中的inode连接来实现的，而不是通过路径名。
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硬链接是在文件系统中创建一个指向原文件的链接，它与原文件实际上是同一个文件，共享相同的inode和数据块。

应用场景