浅谈为什么使用Linux文件系统

我们知道文件系统是位于磁盘之上的，那么为什么Linux系统不直接从磁盘上读写数据，而选择使用文件系统呢？本文我们就来为大家揭秘为什么使用Linux文件系统。

首先，如果我们从磁盘上读写数据，从感官上应该是比较复杂的。我们需要知道在哪个盘片上，然后需要知道在盘片的什么位置，然后才能读取或者写入数据。实际上不用那么复杂，磁盘的控制器已经替我们做了很多事情，它对这些内部的结构进行了统一管理，呈现给我们的只是一个线性的地址。比如一个1T的硬盘，其呈现给我们的就是从0字节开始，以1字节递增，直到1TB的地址空间。当然，机械磁盘可进行读写的最小粒度为1个扇区（512字节）。

既然可以这么方便的访问磁盘空间了，那为什么还要使用linux文件系统呢？主要原因有如下三点:

1.便于磁盘空间管理

我们不考虑存储操作系统的磁盘，即使是存放普通数据（例如放电影视频文件）的磁盘，如果没有文件系统会是什么样子。

比如我们把音乐放到0到1GB的空间，电影放到1G到3G的空间。但是，我们还得找个地方记住这些音乐和电影的存储起始位置和长度这些信息，否则我们就找不到我们想要的音乐和电影了。

而如果有了文件系统之后（格式化后）呢？我们只需要建立文件夹（当然也可以不创建），让文件拷贝到里面就行了。我们根本不用考虑磁盘上的数据是怎么管理的。

2.方便数据的组织和查找

先感受一下在Linux操作系统下文件的组织形式，通常是一个树状的结构。也就是磁盘被格式化后通常用户会创建若干个文件夹，然后在文件夹中再创建文件夹或者存储文件。

比如我们用一个磁盘来专门存储数据，格式化之后我们创建若干个文件夹，分别是“电影”、“音乐”、“照片”和“电子书”等。然后在电子书里面有分别创建“Linux”、“编程语言”、“历史”和“小说”等等。这样我们将所有数据组织成非常有条理的树形结构。

3.提高磁盘空间的使用率

如前文所说，如果没有文件系统，不需要的文件的空间再利用就会非常麻烦。有可能这块空间的大小是1G或者1M，而新数据的大小是2G。那这个空间就无法使用。频繁的释放和使用空间之后，可能会留下很多小空间（空洞），而无法被使用，这样就造成磁盘空间的极大浪费。

使用文件系统之后，文件系统会将磁盘空间切割为比较小的存储单元（例如4K或者8K等）进行管理。如果出现释放空间产生空洞的情况，文件系统内部会进行空洞和数据的交换，从而生成比较大块的可用磁盘空间。这样从整体来说就极大地提升了磁盘的整理使用率。

目前在Linux操作系统中支持很多种文件系统，包括Ext2、Ext4、Btrfs和XFS等，多达几十个文件系统。从某种程度上极大地丰富了Linux系统文件系统，满足了各种用户的需求。想要体验各种风格的Linux文件系统，可以在本站的Linux教程中下载使用。