在了解Linux的文件系統管理之前，先簡單了解一下硬盤的結構。
1、了解硬盤結構（了解即可）
（1）硬盤的邏輯結構
如下圖所示：
說明：
- 上圖中一圈一圈的同心圓（藍色部分），我們稱之為磁道。數據就存放在磁道當中。
- 從磁盤的中心向外發散切割線，這切割先和磁道的重疊區域就是一個扇區。
- 每個扇區的大小事固定的，為
512Byte。扇區也是磁盤的最小存貯單位。
接下來我們從側面看，如下圖所示：
說明：
- 硬盤的大小是使用“磁頭數×柱面數×扇區數×每個扇區的大小”這樣的公式來計算的。
- 磁頭數（
Heads）表示硬盤總共有幾個磁頭，也可以理解成為硬盤有幾個盤面，然后乘以二（磁頭在磁盤兩面都有）； - 柱面數（
Cylinders）表示硬盤每一面盤面有幾條磁道（就是把磁盤橫過來，磁盤是有厚度的，具有相同編號的磁道形成一個圓柱，稱之為磁盤的柱面。也可以說成磁道就是一個柱面，有多個磁道，就有多少個柱面數，磁盤的柱面數與一個盤面上的磁道數是相等的。） - 扇區數（
Sectors）表示每條磁道上有幾個扇區；每個扇區的大小一般是512Byte。
硬盤示例圖如下：
以上就是機械師硬盤，他的優點是，容量大，價格便宜。缺點，由於是物理結構的磁盤，需要轉動磁盤來存儲或者讀取數據的，轉速越快，存取效率越高。普通硬盤轉速一般7200轉每分鍾，轉速越高，硬盤發熱量越大。（注意磁頭是不搭在磁盤上的，是懸空的。）
（2）硬盤接口
硬盤接口的種類如下：
- IDE硬盤接口（
Integrated Drive Electronics，並口，即電子集成驅動器）也稱作"ATA硬盤"
或"PATA硬盤”，是早期機械硬盤的主要接口，ATA133硬盤的理論速度可以達到133MB/s
（此速度為理論平均值），IDE硬盤接口。（基本淘汰） - SATA接口（
Serial ATA，串口）是速度更高的硬盤標准，具備了更高的傳輸速度，並具備了更強的糾錯能力。目前已經是SATA三代，理論傳輸速度達到600MB/s（此速度為理論平均值）。 - SCSI接口（
Small Computer System Interface，小型計算機系統接口）廣泛應用在服務器上，具有應用范圍廣、多任務、帶寬大、CPU占用率低及支持熱插拔等優點，理論傳輸速度達到320MB/s。（已淘汰）
2、Linux文件系統介紹
文件系統管理也就是分區管理。
（1）Linux文件系統的特性
super block（超級塊）：記錄整個文件系統的信息，包括block與inode的總量，已經使用的inode和block的數量，未使用的inode和block的數量，block與inode的大小，文件系統的掛載時間，最近一次的寫入時間，最近一次的磁盤檢驗時間等。date block（數據塊，也稱作block）：用來實際保存數據的（相當於櫃子的隔斷），block的大小（1KB，2KB或4KB->默認）和數量在格式化后就已經決定，不能改變，除非重新格式化（制作櫃子的時候，隔斷大小就已經決定，不能更改，除非重新制作櫃子）。
每個blcok只能保存一個文件的數據，要是文件數據小於一個block塊，那么這個block的剩余空間不能被其他文件使用；要是文件數據大於一個block塊，則占用多個block塊。
Windows中磁盤碎片整理工具的原理就是把一個文件占用的多個block塊盡量整理到一起，這樣可以加快讀寫速度。inode（i節點，櫃子門上的標簽，128字節）：用來記錄文件的權限（r，w、x），文件的所有者和屬組，文件的大小，文件的狀態改變時間（ctime），文件的最近一次讀取時間（atime），文件的最近一次修改時間（mtime），文件的數據真正保存的block編號。每個文件需要占用一個inode。
提示：這里所說的是Linux文件系統的特性，不是很准確，應該是VFS虛擬文件系統（
Virtual File System）的特性。具體可以看下面評論中有說明。
（2）Linux常見文件系統
ext：Linux中最早的文件系統，由於在性能和兼容性上具有很多缺陷，現在已經很少使用。ext2：是ext文件系統的升級版本，Red Hat Linux 7.2版本以前的系統默認都是ext2文件系統。於1993年發布，支持最大16TB的分區和最大2TB的文件（1TB=1024GB-1024× 1024KB）。ext3：ext2文件系統的升級版本，最大的區別就是帶日志功能，以便在系統突然停止時，提高文件系統的可靠性。支持最大16TB的分區和最大2TB的文件。ext4：是ext3文件系統的升級版。ext4在性能、伸縮性和可靠性方面進行了大量改進。ext4的變化可以說是翻天覆地的，比如向下兼容ext3、最大1EB文件系統和16TB文件、無限數量子目錄、Extents連續數據塊概念、多塊分配、延遲分配、持久預分配、快速FSCK、日志校驗、無日志模式、在線碎片整理、inode增強、默認啟用barrier等。它是CentOS6.x的默認文件系統。（說這么多，意思就是ext4文件系統比前三個強很多）xfs：XFS最早針對IRIX操作系統開發，是一個高性能的日志型文件系統，能夠在斷電以及操作系統崩潰的情況下，保證文件系統數據的一致性。它是一個64位的文件系統，后來進行開源並且移植到了Linux操作系統中，目前CentOS 7.x將XFS+LVM作為默認的文件系統。據官方所稱，XFS對於大文件的讀寫性能較好。
（以上都是Linux系統中的文件系統，知道越新越好就可以了。 ）swap：swap是Linux中用於交換分區的文件系統（類似於Windows中的虛擬內存），當內存不夠用時，使用交換分區暫時替代內存。一般大小為內存的2倍，但是不要超過2GB，它是Linux的必需分區。NFS：NFS是網絡文件系統（Network File System）的縮寫，是用來實現不同主機之間文件共享的一種網絡服務，本地主機可以通過掛載的方式使用遠程共享的資源。iso9660：光盤的標准文件系統。Linux要想使用光盤，必須支持iso9660文件系統。fat：就是Windows下的fat16文件系統，在Linux中識別為fat。vfat：就是Windows下的fat32文件系統，在Linux中識別為vfat。支持最大32GB的分區和最大4GB的文件。NTFS：就是Windows下的NTFS文件系統，不過Linux默認是不能識別NTFS文件系統的，如果需要識別，則需要重新編譯內核才能支持。它比fat32文件系統更加安全，速度更快支持最大2TB的分區和最大64GB的文件ufs：Sun公司的操作系統Solaris和SunOS所采用的文件系統。（用不着，了解一下即可）proc：Linux中基於內存的虛擬文件系統，用來管理內存存儲目錄/proc。（了解一下即可）sysfs：和proc一樣，也是基於內存的虛擬文件系統，用來管理內存存儲目錄/sysfs。（了解一下即可）tmpfs：也是一種基於內存的虛擬文件系統，不過也可以使用swap交換分區。（了解一下即可）
3、整理一下對文件系統的認識
我們以前說一個分區，會分成兩個部分，一小部分為上半部分，下面大部分為下半部分。
上半部分會分成一個一個i節點信息，理論上每個文件都會有自己唯一的i節點信息（如果遇到硬鏈接，兩個文件的i節點就會一樣）。
下半部分會分成一個一個block（數據塊），在Linux系統下默認是4KB，用於存儲數據。
如下圖：
上邊的圖今天要稍微變一下。
在我們的電腦上一般一個分區100GB，block塊默認是4KB，所以100GB大小的分區，要有2500萬+個block塊。可以說是一個非常大的數字，這樣會非常不好管理。
我們真正分區中系統文件的結構是如下：
首先一個分區，會在一個分區的開頭，用一部分很小的空間，組成一個超級塊。超級塊的作用看上邊，每個分區都會有一個超級塊。
查看超級塊信息，用下面命令。
[root@localhost ~]# dumpe2fs -h + 分區號(/dev/sda1)
然后該分區中的block塊太多了，就在該分區中形成一些塊組。在塊組中，在進行上面形式的划分。
查看塊組信息
[root@localhost ~]# dumpe2fs + 分區號(/dev/sda1)
Linux文件系統結構如下：
