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1. 文件系统概述

文件系统是操作系统中负责持久化存储数据的子系统。

Linux 最经典的一句话是：「一切皆文件」，不仅普通的文件和目录，就连块设备、管道、socket 等，也都是统一交给文件系统管理的。

Linux 文件系统会为每个文件分配两个数据结构：索引节点（index node）和目录项（directory entry） ，它们主要用来记录文件的元信息和目录层次结构。

索引节点，也就是 inode，用来记录文件的元信息，比如 inode 编号、文件大小、访问权限、创建时间、修改时间、数据在磁盘的位置等等。索引节点是文件的唯一标识，它们之间一一对应，也同样都会被存储在硬盘中。
目录项，也就是 dentry，用来记录文件的名字、索引节点指针以及与其他目录项的层级关联关系。多个目录项关联起来，就会形成目录结构，但它与索引节点不同的是，目录项是由内核维护的一个数据结构，不存放于磁盘，而是缓存在内存。

目录项可以简单理解为索引节点存储在内存中的别名，一个节点可以有多个别名，所以目录项与索引节点是多对一的关系。

磁盘进行格式化的时候，会被分成三个存储区域，分别是超级块、索引节点区和数据块区。

超级块和索引节点区加载进内存的时机是不同的：

2. 虚拟文件系统

虚拟文件系统是用户与操作系统文件系统间的一个中间层，屏蔽了各种文件系统间的差异，为用户提供统一的接口。

Linux 支持的文件系统根据存储位置的不同，可以分为三类：

磁盘的文件系统，它是直接把数据存储在磁盘中，比如 Ext 2/3/4、XFS 等都是这类文件系统。
内存的文件系统，这类文件系统的数据不是存储在硬盘的，而是占用内存空间，我们经常用到的 /proc 和 /sys 文件系统都属于这一类，读写这类文件，实际上是读写内核中相关的数据数据。
网络的文件系统，用来访问其他计算机主机数据的文件系统，比如 NFS、SMB 等等。

文件存储主要有以下三种方式：