對於linux系統來說，一切的資料都起源於磁碟中儲存的檔案。linux檔案系統的結構及其在磁碟中是如何儲存的？作業系統是怎樣找到這些檔案進行讀取的？這一章主要圍繞這幾個問題進行介紹（以ext2檔案系統（傳統的linux檔案系統）為例）。
linux檔案系統所有檔案和目錄都是由根目錄開始的，以樹的形式展開，如下圖所示：
根據fhs的基本定義，根目錄下面的各個目錄（如usr，var）基本上都有其特定的意義，在此不多做介紹。重點說一下根目錄'/'的作用和意義：
因此，根目錄（/）所在的分割槽應該越小越好，應用程式所安裝的軟體最好不要與根目錄存放在同乙個分割槽。根目錄越小，系統效能會更好，根目錄所在的檔案系統也較不容易出現問題。
linux中，磁碟（硬碟）上的儲存劃分如下圖所示：
inode的主要記錄了檔案的屬性以及該檔案實際資料是放在哪幾號資料塊（或目錄塊）中，具體包含以下資訊：
另外，inode的特徵有：
已讀取檔案/var/log/message為例，講解讀取檔案messages時，從磁碟中查詢/讀取檔案內容的過程。
首先系統通過掛載資訊（在超級塊中，位置固定）找到根目錄(/)的inode編號，根目錄對應的inode是固定的（通常為2號）。
根據根目錄的inode編號（2號），在inode table中找到對應的inode資訊，從inode資訊中找到儲存根目錄資訊的目錄塊編號，根據編號找到資料塊，如圖中標記為『/』的方格，該目錄塊儲存的資訊如圖中的dentry所示。
從目錄塊中儲存的資訊中，找到檔名（目錄名）為var所對應的inode編號（2667711）。
在inode table中找到編號為2667711的inode資訊，從該inode資訊中，找到var目錄存放的資料塊。從var資料塊儲存的資訊中，找到log目錄對應的inode編號（267850）。
重複上述步驟，直至找到message檔案對應的inode結點，根據inode結點中記錄的message檔案內容對應的資料塊，從資料塊中讀取內容。
在作業系統資料互動過程中，經常聽到扇區、塊（簇/資料塊）、頁這幾種單位，他們在資料互動過程中的意義為：
總的說來，主要就是不同系統、裝置間資料互動時，使用了不同的機制和概念。其中磁碟內部（磁碟驅動程式從磁碟）讀取資料時，以扇區為單位；作業系統從磁碟讀取資料時，以塊為單位；作業系統從記憶體讀取資料時，以頁為單位。
並非每次讀、寫檔案操作都會真正地從磁碟讀出或寫入，那樣效能難以接受。為此作業系統使用了一系列機制，提公升了檔案io的效能。
不管是硬碟還是作業系統，都會對從磁碟片中讀取的資料進行快取。硬碟中的快取一般會比較小，如十幾m，作業系統中的快取則可能大很多。系統會將常用的檔案資料放到主儲存器的緩衝區，以加速檔案系統的讀寫。一般情況下，只要系統的記憶體夠用，系統會盡可能多的將磁碟中常用的檔案快取到記憶體中，直至記憶體耗盡（這是正常現象）。比如，如果你發現在電腦上讀取檔案的速度達到了2g每秒，那肯定不是真的從磁碟讀取的，而是從快取讀取的。所以要測試磁碟真正的讀資料的速度，需要先清空系統的快取。
當系統載入乙個檔案到記憶體後，如果該檔案沒有被改動過，則在記憶體區段的檔案資料會被標記為clean，如果是被改動了，則會標記為dirty。此時所有的檔案操作還是在記憶體中進行，並沒有寫入到磁碟中。系統會不定時的將記憶體中設定為dirty的資料寫回到磁碟，以保持磁碟與記憶體資料的一致性。這個過程是非同步的。你也可以sync命令，將記憶體中的數強制寫回到硬碟。
另外，要注意的是，在正常關機的情況下，關機命令會主動呼叫sync來將記憶體中的資料寫入到磁碟內，但是如果非正常關機（如斷電、宕機），由於資料沒有來得及寫入到磁碟，因此重新啟動可能會花費很長的時間進行磁碟檢驗，甚至可能導致檔案系統的損毀（非磁碟損壞）。
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