當我們剛拿到一塊磁碟的時候，我們需要將磁碟格式化成某種格式的檔案系統，這樣才能讓磁碟儲存資料。在windows下，使用的是一種叫做NTFS的檔案系統，而在Linux下，使用的是ext系列的檔案系統，現在最新的版本是ext4，不過原理都差不多，這裡就ext2檔案系統做個簡要的介紹。

在檔案系統中，最小的單位是塊，預設情況下，一個塊的大小是4096個位元組，當然你也可以在初始化分割槽的時候自己指定。我們知道，磁碟中的一個扇區是512個位元組，因此，一般來說，塊的大小是512的整數倍。

當一個磁碟分割槽被格式化成ext2檔案系統時，它的格式如下：

首先，最開始是啟動塊（boot block），它的大小是1KB，也就是1024位元組，這個大小是固定的，它是由計算機聯盟規定的。它是用來儲存磁碟分割槽情況和啟動資訊的，任何的檔案系統都不能使用它。它就相當於我們磁碟的第一個扇區一樣，儲存著電腦開機的啟動程式。因此，這個啟動塊是不屬於檔案系統的。

啟動塊之後，才是真正的檔案系統。但是檔案系統把多個塊結合起來，形成塊組，便於管理。我們重點介紹一下，單個塊組裡面的成員。

第一個叫做超級塊(super block)，它記錄了該分割槽檔案系統的整體資訊，比如說塊大小，版本號等資訊。

超級塊之後是塊組描述符表（GDT），這個我們先放在後面講。

之後是塊點陣圖（block bitmap），它標記了一個組裡面最多有多少個塊，前面提到，一個塊預設是4096位元組，也就是說有32768位元位，那麼該塊組最多隻能由32768個塊組成。當我們使用了該組裡面的某一塊時，系統就把該塊置為1，沒有被使用的置為0。因此，block bitmap是記錄整個組的使用情況。

再往下就是inode點陣圖（inode bitmap），前面剛剛講了塊點陣圖的作用，那麼inode點陣圖也是一樣的，它也是標識了inode的使用情況。

inode點陣圖後接inode表（inode table），該表是由若干個塊組成的，裡面存放著若干個inode，每個inode的大小是固定的為128位元組。當該表中的某個inode被使用了，inode點陣圖中的某一位就會被置為1。

最後就是我們的資料塊（data block）了，資料塊是以塊為單位的。資料塊裡面當然是儲存我們檔案的內容了。

前面說過，超級塊之後是GDT，這個裡面儲存了什麼東西呢？GDT主要記錄了塊點陣圖是從哪個塊開始的，inode點陣圖是從哪個塊開始的，inode表是哪裡開始的等資訊。

在提提inode表，前面提過，該表裡存放著inode，每個inode有128位元組，那麼inode又是如何劃分的呢？inode由兩部分組成，一部分儲存著檔案屬性（建立日期，檔名，許可權等資訊），另一部分是一個指標陣列，60位元組左右，當我們將資料存放到檔案裡時，系統就會檢索指標指向的那塊資料塊，將資料存放到該資料塊中。你可能發現了，inode裡有15個指標，每個指標指向一個數據塊，那麼當我們的檔案過大的時候，這些資料塊就不夠用了，因此，倒數第三個指標所指的資料塊又分成一個個指標，然後這些指標指向的資料塊才是存放資料的地方，這樣容量就大了。這被稱為一級定址。倒數第二個則是再增加一層指標，稱為二級定址，最後一個被稱為三級定址。有人經過計算，當三級定址後，檔案的大小可過1T，若檔案有好幾個T，那麼怎麼辦呢？決解的辦法有很多，比如說，增加四級定址，或者增加塊大小等。

最後附上ext2檔案系統簡圖：