11. 文件系统与 I/O

Wed, 05 Aug 2026 00:00:00 +0000

1. 文件系统基础

文件系统负责将磁盘上的裸数据组织成逻辑上的文件和目录，提供统一的读写接口。

文件系统层次：

用户接口层（open/read/write）
 ↓
虚拟文件系统 VFS（统一抽象）
 ↓
具体文件系统（ext4/XFS/Btrfs）
 ↓
块设备驱动（磁盘 I/O）
 ↓
物理磁盘（扇区、柱面）

磁盘 → 柱面（Cylinder）→ 磁道（Track）→ 扇区（Sector，通常 512B 或 4KB）

寻道时间：磁头移动到目标磁道（最耗时）
旋转延迟：等待扇区旋转到磁头下方（半圈平均）
传输时间：读取数据到内存

**inode（索引节点）**是文件系统管理文件的核心数据结构，每个文件/目录对应一个 inode。