其实这个信息除了通过这种方式来读取，还有一个 stat 命令能够看到更多信息

机械硬盘

在我们装载在笔记本的硬盘大部分都是固态硬盘ssd，但是在实际开发中，更多还是使用固态用品（便宜、容量大），作文文件的存储介质，有必要好好介绍一下固态硬盘

固态硬盘是计算机自带的唯一的机械设备，也是一个外设。

物理结构介绍

固态硬盘HDD最主要的就是磁头与磁盘，磁盘是用来存储数据的。

存储数据的最小操作单元是512byte（哪怕你只想用1bite，那也得把512字节全部加载到内存）

磁盘存储数据的区域是由一个个同心圆构成，这些相同半径的同心圆（即磁道）称之为柱面

磁盘被访问的基本单元是扇区---512byte

磁头左右摆动目的就是定位磁道或柱面。这就是定位扇区的过程。由于是机械设备，所以性能要比ssd要差。

CHS寻址

想要读取磁道的信息，需要经过几步定位：磁头定位（确定扇面）----磁道定位----扇区定位。

CHS即这三个要素的首字母。

逻辑结构介绍

物理上磁盘是圆的，但是磁盘我们在理解时（逻辑上） 可以像磁带一样去延展开，变成线性结构。

磁盘的逻辑线性结构

每一段都有无数个扇区

因此整个磁盘就可以被抽象成一个以扇区为基本单位的数组（集合）

由于数组的下标是唯一的，因此我们可以根据下标去反推在哪个扇面，哪个磁道，哪个扇区

每个柱面的磁道数目是一致的（只需要控制好密度即可）。但是现在的技术已经能做到扇区的长度一致了。        

OS是可以控制硬盘的，但是如何管理硬盘？就是靠这样的线性结构！

LBA寻址法

对于OS而言，就可以进行这样抽象过的逻辑结构去管理磁盘

在OS中，对应的地址称为LBA地址（logic block address）逻辑地址。

文件系统与磁盘管理

磁盘是一个巨大的存储介质，假设一个磁盘800G，那么就需要分区管理

磁盘太大：磁盘分区

OS去管理磁盘的时候：先描述后组织。对于800G的硬盘只需要定义一个结构，内部包含起始与结束。定义一个数组包含5个元素即可。

当然。这200G（一个分区）还是太大，应该继续分层管理分成10G、5G（block group0， block  group 1）等小区域

这个东西就叫做文件系统。

Boot Block

Boot Block（引导块）是存储设备上的一部分，通常位于设备的起始位置，它的主要作用是在计算机启动过程中加载操作系统。

• Boot Block通常包含引导加载程序（Boot Loader），这是计算机启动时运行的第一个软件。
• 引导加载程序负责初始化硬件、检查系统配置，并将控制权传递给操作系统的内核。
• 在启动过程中，引导块会检测可用的启动介质，如硬盘、光盘、USB驱动器等。
• Boot Block可能会包含启动配置数据，如启动菜单、默认启动设备选择等。

Boot Block是确保计算机能够成功启动的关键部分，如果Boot Block损坏或配置错误，可能会导致系统无法启动。

Data block

存放文件内容的区域，以块的形式呈现，最常见的大小4KB----文件系统的块大小

inode block

存放某个文件的属性信息。一个文件对应一个inode。

在linux中，文件的属性与数据是分开存放的。

-li的i就是inode码的意思

OS不关心名称，只关心文件编号。linux标识文件用的是inode码。

如何将属性和数据块联系起来呢

每个数据块都在data blocks中有自己的编号，这个blocks数组就记录了数据块（单位4KB)的编号。可以去查找内容

索引的指示着在data block的那一块区域

索引分级，分为一级到多级索引（存在多级映射）

0-11块为一级索引存放文件内容的存储位置

12-13为二级索引。通过二级索引在data blocks中找到的存储块存在着一级索引。

Block Bitmap

采用位图的结构用来揭示，哪些data blocks的单元被使用，哪些没有被使用。

所以删除文件时，只需要位图制成0并取消索引即可，不需要去释放块空间。对属性和内容没有任何关系。这就是为什么下载慢删除快的原因。

Inode Bitmap

inode位图用来管理inode结构有没有被合法使用（伪删除）

Group Descriptor Table（GDT）

组描述符表，描述的是整个分组的使用情况、使用信息。

超级块super block

保存整个文件系统的基本信息，不会在每个分组都存在。

格式化：

每一个分区使用之前，都必须提前将文件系统的某些属性信息提前设置到对应的分区中，方便我们后续使用分区。

总结