《APUE》第四章笔记（3）

文件系统

首先我们应该知道一个磁盘可以划分为多个分区，而每个分区就可以包含一个文件系统。UNIX的文件系统是这样的：

而我们主要关心的是i节点和数据块。i节点是固定长度的记录项，它包含有关文件的大部分信息。一个柱面组的i节点和数据块的部分是以下这样的：

从这图我们就可以知道，i节点是存放文件的信息（比如stat结构里描述的那些属性），数据块就是存放文件的内容的。那么目录块是什么呢？从图可知，目录块包含了i节点号和文件名。其实这就是hard link（硬链接）。在图中由两个目录项指向同一i节点。每个i节点都有一个链接计数(link count)，保存的是指向该i节点的目录项数。只有当链接计数减少至0时，才可以删除该文件（也就是释放该文件占用的数据块）。这就是为什么“解除一个文件的链接”操作并不总是意味着“释放该文件占用的磁盘块”的原因（因为一个文件可以由多个目录项，也就是多个硬链接）。这也就是为什么删除一个目录项的函数被称为unlink而不是delete的原因（实际上，在Linux中，创建硬链接的命令是ln，而解除的命令是unlink）。在stat结构中，链接计数包含在st_link成员中，其基本数据结构类型是nlink_t。

另外一种链接类型被成为符号连接(symbolic link)。对于这种链接，该文件的实际内容（在数据块中）包含了除该符号链接所指向的文件的名字（简单来说，就相当于windows下的快捷方式）。

i节点包括了大多数与文件有关的信息：文件类型、文件访问权限位、文件长度和指向该文件所占用的数据块的指针等等。stat结构中的大多数信息都取自i节点。只有两项数据存放在目录项中：文件名和i节点编号。（i节点编号的数据类型是ino_t）。

当在不更换文件系统情况下为一个文件更名时，该文件的实际内容并未移动，只需构造一个指向现有i节点的新目录项，并解除与旧目录项的链接。这就是mv(1)命令的通常操作方式（原来是这样！）。

接下来讲下目录的i节点：

我们都知道，.代表目录本身，..代表父目录。从图中可知，1267是2549的父目录，因为2549的.指向本身，而1267的..指向父目录。所以，任何一个字目录（不包含其他目录的目录）的链接计数总是为2。（一个是. ，另一个就是本身的名字testdir）。

而父目录的链接计数则是随着子目录的增加而增加。（本身已有.和..两个，加入再建立子目录testdir，则testdir的..则指向父目录）