文件系统i o Linux之磁盘与文件系统管理(6)

在内存中内存中的空间是用“页框”来存储的。页框的大小通常是4k,即若磁盘是1K的大小则一个页匡就可以存放4个磁盘块。若是4k的则存放一个磁盘块。但是这个页框的大小对于不同cpu来讲32位和64位的大小就不一样。

不管怎么样，我们现在至少知道块（block）是有块大小。我们说过一个磁盘块只能属于一个文件，假如一个磁盘块是1K的，那么你创建该文件后，这个文件默认的最小大小就为1k。如果这文件只占用了一个字节，但这一个磁盘块都必须给它。所以4k的磁盘块和1k的磁盘块浪费的程度就不一样。所以在windows上点击文件看属性时，会告诉你一共有多少个空间占据了多少个空间，一般来讲占据的空间都要比实际空间大。就是这个道理。（如图）

说以一个文件如果是1个字节,第二个文件如果是1个字节，那么两个文件的大小占据的空间就是2K(前提是磁盘块的大小为1k),如果像图上磁盘块的大小为4k那么这两个文件占据的大小就为8k。这就是占据空间和实际文件大小的区别。

所以占据磁盘块的文件一般都是如下两类

普通文件：文件内容

目录文件：存放文件名称和inode的对应关系

【bitmap位图】:加快某种特定数据结构中数据查找速度的一种非常重要的数据结构

因此位图中为了提高文件的查找速度，实际上在数据存储区域还划分了块组即（block group）

一般每个位图都是用一个磁盘块来标示，比如一个块是1k的即1024*8为这个位图所能标示的磁盘位。那么一个位图所能标示的磁盘位最后也可以确定。那么一个块组中包含了多少个块，还要取决于块的大小。哪不管怎么讲，这就决定了在不同的磁盘分区上只要块的空间大小（block size）不一样，那么块组中有多少个块也就不一样了。所有对于当前分区中有多少个块组还得要根据块的空间大小（block size）来确定。由于块组的数量之多，那么在一个分区中也保存了这些块组的信息即：超级块（super block）

【super block】:超级块，保存了整个分区中的全局信息，包括

1、 块组的数目

2、 每个块组中包含多少块

3、 块大小(block size)

4、 空闲磁盘块

5、 已用磁盘块

6、 空闲inode

7、 已用inode

那么如果一个磁盘分区中的超级块坏了，那么这个磁盘中的数据也就意味着无法访问了。为了防止这一事情的发生，超级块（super block）可以有多个备份。

由于块组的数量太多，而超级块也只是一个块，记录不了所有块组的信息，那么在系统中还有一个东西：块组描述符

【GDT快组描述符】：这里面保留了当前系统上有多少个块组，每一个块组从第几个块开始到第几个块结束。等等这样的相关信息。

那么“块组描述符”损坏了，整个分区中的文件也同样无法查看了，同样也要备份。

如上图：假如图1代表一个分区，Block Group0, BlockGroup 1….. BlockGroup n分别代表这个分区中所有的块组（block group）。那么每个块组(block group n)中都有一个图2

在分区中

【Boot Block】：为任何一个分区中编号为0的一个块，这个块是不能被使用的，存放的是“引导块“，不存储数据，需要预留出来的。假如这个分区上如果安装了操作系统，那么这个操作系统的BootLoader就存放在这个块中。

注意： MBR是一个扇区（sector）位于磁盘最前边的一段代码，那个扇区不属于任何一个分区，这个扇区里面而且只能是512个字节，而Boot Block则是每一个分区中的第一个块，一般在多系统互存的时候会用到这第一个块。即你的电脑上要安装双系统时才会用到。如果你只有一个操作系统，这个操作系统的引导信息是安装在硬盘的MBR中的。如果你安装了两个操作系统，那么第二个操作系统的引导信息就安装在自己所在分区的Boot Block中。一般来讲任何操作系统启动都需要boot Block而boot Block 是一段程序得安装在MBR中。如果没安装在MBR中，那么就不能作为开机启动的操作系统。如果MBR已经被一个操作系统占据了，而第二个操作系统的引导信息可以安装在自己所在分区的Boot Block中。但是一定要记得，放在分区中的Boot Block中是没有意义的，要是MBR损坏了，即使你分区中的Boot Block中有启动程序也是启动不了的。那就意味着分区中的Boot Block是被MBR中BootLoader引用的。因此电脑开机让你选择进哪个系统时，如果你选择windows（装在MBR上的）系统，则引用MBR上的BootLoader，如果选择Linux系统，则引用Linux系统所在分区上第一个块BootBlock中的BootLoader

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