淺談儲存一個檔案操作內部發生了什麼

比如新建一個word，寫了一行字，然後點選儲存。

發生了什麼？這個資料會不會馬上寫到磁碟上？

1 檔案系統：

檔案系統是一套實現了資料的儲存、分級組織、訪問和獲取等操作的抽象資料型別(Abstract data type)。

檔案系統是一種用於向使用者提供底層資料訪問的機制。它將裝置中的空間劃分為特定大小的塊（扇區），一般每塊512位元組。資料儲存在這些塊中，大小被修正為佔用整數個塊。由檔案系統軟體來負責將這些塊組織為檔案和目錄，並記錄哪些塊被分配給了哪個檔案，以及哪些塊沒有被使用。檔案系統各式各樣，如fat，ntfs，ext2，ext3等。

核心中檔案系統會將虛擬檔案系統中的檔案操作，轉換成塊IO操作。

2 虛擬檔案系統：

為了向使用者空間提供一個統一的檔案系統介面。出現了虛擬檔案系統。Linux中的虛擬檔案系統由四個資料結構來表示，其中最主要的是表示檔案的索引節點inode。inode描述了操作檔案和目錄所需的所有屬性資訊以及方法。其方法對應於核心中檔案系統的系統呼叫。比如你的終端(或者英語程式)中使用mkdir命令，這個命令會呼叫system call是symlik()，然後這個系統呼叫會呼叫inode節點的mkdir(struct inode *dir,struct dentry, int mode)方法來真正建立一個檔案。

3 塊裝置驅動：

塊裝置驅動只處理塊IO操作。

一個塊IO操作請求由很多bio組成，bio又是由bio_vec段陣列組成，bio_vec是記憶體中的“片段”。

有了上面知識，我們就可以知道這樣一個大概流程：

(1) 首先新建word檔案，寫了一行字，點選儲存，會呼叫對應的檔案建立，資料讀寫等使用者空間的API。

(2) 這些application的API會呼叫核心空間的系統呼叫system call。

(3) 這些system call會呼叫虛擬檔案系統的統一的檔案操作介面。如mkdir，create，readlink等函式。

(4) 核心中具體的檔案系統EX2，EX3等會將虛擬檔案系統的檔案操作轉換成對應的塊IO操作。

(5) 這些塊IO操作請求會先在cache中檢視對應的塊是否在cache中，如果在的話，直接讀取/修改cache中的塊即可。否則將告知驅動程式處理這個快IO請求，真正將資料寫到磁碟，或者從磁碟讀取資料。