Linux下APUE文件系统有哪些特性与挑战？

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原文：本文尝试通过解释API接口底层做了什么来阐述Linux文件系统在设计层面的一些考量，配合通俗易懂的日常命令和简单程序来验证，以纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行的态度来理解。

改写后：本文通过解释API接口的工作原理，探讨Linux文件系统设计层面的思考。结合常见命令和简易程序进行实践验证，以理论联系实际的原则，深入理解相关概念。

本文尝试通过解释 api 接口底层做了什么来阐释 linux 文件系统在设计层面的一些考虑，配合通俗易懂的日常命令和简单程序来进行验证，践行“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的理念，目的是做一个 linux 文件系统的引入… 前言

说到 linux 的文件系统，好多人第一印象是 ext2/ext3/ext4 等具体的文件系统，本文不涉及这些，因为研究具体的文件系统难免会陷入细节，甚至拉大段的源码做分析，反而不能从宏观的角度把握文件系统要解决的问题。一个通用的 linux 文件系统都包含哪些概念？接口如何使用？设计层面需要考虑什么问题？这都在本文的讨论范围。当然了，内容都是从 apue 搬运过来的，经过了一点点梳理加工，原书还是基于比较老的 UFS (Unix File System) 进行说明的，有些东西可能已经过时了，不过原理层面的东西还是相通的，看过之后举一反三就好。

文件系统总览

开始详细说明之前，先看下文件系统的总体结构，对一些基本的概念有个大体印象。书上有个不错的图直接盗过来：

从图中可以看出，磁盘可以由多个分区组成，每个分区可以设置不同格式的文件系统。分区在 windows 上比较容易观察，就是常说的 C/D/E/F……这些，一块磁盘也可以只设置一个分区，不过一但系统重装时，用户数据就容易丢失，从这里可以看出，分区及其上的文件系统是可以跨操作系统存在的。