文件系统

索引文件使用到的场景是：要找到第i个记录，必须先顺序查找到第i-1个记录，但很多情况下，其记录又是变长的，因此传统的顺序存储跟链表存储文件就效率很低。因此有了索引文件

索引文件

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，inode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，目录项缓存在内存，是内核的一个数据结构。

磁盘读写的最小单位是扇区，扇区的大小只有 512 字节大小，而Linux文件系统把多个扇区组成了一个逻辑块，每次读写的最小单位就是逻辑块，逻辑块大小为 4KB

索引节点、目录项以及文件数据的关系：

文件描述符

打开一个文件之后，操作系统会跟踪这个文件，我们称他为文件描述符

• 文件指针：系统跟踪上次读写位置作为当前文件位置指针
• 文件打开计数器：文件关闭时，操作系统必须重用其打开文件表条目，否则表内空间不够用。因为多个进程可能打开同一个文件，系统在删除打开文件条目之前，必须等待最后一个进程关闭文件，当该计数为 0 时，系统关闭文件，删除该条目；
• 文件磁盘位置：绝大多数文件操作都要求系统修改文件数据，该信息保存在内存中，以免每个操作都从磁盘中读取；
• 访问权限：每个进程打开文件都需要有一个访问模式（创建、只读、读写、添加等），该信息保存在进程的打开文件表中，以便操作系统能允许或拒绝之后的 I/O 请求；

目录存储

• 目录本身就是一种有结构文件，由条条记录组成。每条记录对应一个在该放在该目录下的文件