引言：诚意，毋自欺也。——传习录
一、背景
笔者一直对Linux的文件是怎样存储到磁盘里很感兴趣，最近读了相关的文章，感觉略有理解，现记录如下。
二、概述
其实从Linux中使用ls命令所见的文件最终都是存储到磁盘的最小单位——扇区，这中间经历了多层的抽象，为了提升磁盘的访问效率，设计了各种各样的数据结构和算法。下图是笔者画的一个草图，这个图大概画出了基本的一个抽象。
首先Linux把所有文件都抽象为字符流，不管这个文件多大，都是这种形式，当你增删改查的时候，都是在这个流上进行修改。
我们知道老式磁盘的最小单位是扇区，每个扇区大小是512Byte，这个相当于是磁盘制造时候的物理单元，无法更改。
那一个多大几个G，几个TB的文件，怎么样最终存储到这么一个个小小的扇区上的呢？
传统磁盘的概念还有磁道Cylinder，磁头Head，而扇区就是Sector，通过(C, H, S) 这个三维坐标，就可以唯一定位一个扇区，这一部分由硬盘制造商提供的驱动程序来实现，Linux只需要传输这三个参数就行了。
但是一个扇区仅仅有512B，这也太小了，会对管理带来很多麻烦，就类似于中国人口那么多，不好管理，得分出各个省市等。因此在这个基础上，抽象了一个block（块）的概念。
一个block，下面有多个连续的扇区，也就是文件的基本组成单位。这是一个脱离底层硬件的一个抽象，我们且不管底层是磁盘还是U盘还是光盘，只使用Block进行管理，那就脱离了底层的扇区，我们可以把精力放在Block上。
一个文件由多个block组成，block可以设置为多种大小，比如4KB，8KB，这是可以设置的。
Block一个是4KB，那怎么对应到扇区，答案是：算出来的！你没有看错，这里没有地址表，没有bitmap，而是通过起始扇区号 + n * 8 然后就计算出来了Block的扇区地址。
这就解决了最下一层，那文件到block是怎样对应的呢？能不能也算出来？
显然，不能。因为文件变化多端，是我们OS增删改查的主要对象，如果是固定的首地址＋长度的计算方法，会导致灵活性不够。
这时候就使用一种数据结构来组成文件，这就是非常著名的inode——索引节点。每个文件都会有一个索引节点，索引节点下辖6个直接节点，和多个二级索引和三级索引，到了这里，实际上就完成了从文件到block的关联。
