Linux文件系统完全指南

1. 软件视角：文件与目录

Linux遵循“一切皆文件”哲学。无论是文本、设备还是进程，都以文件形式呈现。文件权限（读、写、执行）控制着访问安全，通过ls -l可查看。目录结构从根(/)开始，挂载不同分区。

2. 文件系统的核心：inode与VFS

每个文件都有一个inode（索引节点），存储元数据（大小、权限、时间戳）和数据块指针。虚拟文件系统（VFS）抽象了具体文件系统（如ext4、XFS），提供统一接口。文件名通过目录项（dentry）映射到inode。

3. 从软件到硬件的过渡：块设备层

当读写文件时，数据先进入页缓存，然后通过块设备层处理。块设备将数据组织成固定大小的块，与磁盘进行交互。内核的I/O调度器合并请求，优化性能。

4. 硬件层面：磁盘与控制器

最终，数据到达物理硬件：机械硬盘（HDD）或固态硬盘（SSD）。磁盘控制器（如SATA、NVMe）通过驱动将块请求转换为电信号，完成数据存储。整个流程展示了从软件系统调用到硬件磁头移动的完整链条。

5. 实战：查看文件系统信息

使用df -h查看分区使用，stat filename查看inode信息，lsblk列出块设备。这些命令帮助你直观理解Linux文件系统的软硬件映射。

本文关键词：Linux文件系统、inode、块设备、文件权限 —— 掌握它们，你就能自信地探索Linux底层。