Linux文件系统十问，你知道吗？

Linux文件系统十问
--关于文件系统，你知道吗？  

 

作者：yanfei，腾讯后台架构师,参与项目为搜搜网页开发和搜搜开放平台。
 
　　关于文件系统，相信大家都不陌生。身为攻城狮的我们几乎天天都会与之打交道，但是细深剖一下，其中又有多少是我们理解深度不够的呢。那么让我们一起来看一下下面这一组Linux文件系统相关的问题吧：

1、机械磁盘随机读写时速度非常慢，操作系统是采用什么技巧来提高随机读写的性能的？

2、touch一个新的空文件占用磁盘空间吗？ 占用的话占用多少？

3、新建一个空目录占用磁盘空间吗？占用多少？和新建一个文件相比，哪个占用的更大？

4、你知道文件名是记录在磁盘的什么地方吗？

5、文件名最长多长？受什么制约？

6、文件名太长了会影响系统性能吗？为什么会产生影响？

7、一个目录下最多能建立多少个文件？

8、新建一个内容大小1k的文件，实际会占用多大的磁盘空间？

9、向操作系统发起读取文件2Byte的命令，操作系统实际会读取多少呢？

10、我们使用文件时要怎么样来能提高磁盘IO速度？

　　如果你能想也不用想的就回答上来百分八十的问题，那么请关掉本篇文章吧。如果不能，而且你也像作者一样对有窥探操作系统隐私的嗜好，那么就请随我一起来探索文件系统的这些有趣的地方，相信理解了这些之后对我们手中的工作会有很大的帮助。
 
一、磁盘构成及分区

1、磁盘物理结构

　　还是先从最基本的磁盘物理结构说起吧，注意本文只讨论机械磁盘，SSD不在本文讨论范围之内。我们人类管理任何事物总是习惯先划分出一定的结构，再此规则的基础上进行管理。军队分军、师、旅、团和营。公司分事业群、部门、中心和小组。，然后。对于管理磁盘，分磁盘面、磁头、磁道、柱面和扇区。

    磁盘面：磁盘是由一叠磁盘面组成，见下左图。

    磁头(Heads)：每个磁头对应一个磁盘面，负责该磁盘面上的数据的读写。

    磁道(Track)：每个盘面会围绕圆心划分出多个同心圆圈，每个圆圈叫做一个磁道。

    柱面(Cylinders)：所有盘片上的同一位置的磁道组成的立体叫做一个柱面。

    扇区(Sector)：以磁道为单位管理磁盘仍然太大，所以计算机前辈们又把每个磁道划分出了多个扇区，见下右图