📁 文件系统
inode · 硬软链接 · 磁盘 IO · 文件系统类型
1. 什么是 inode？文件是如何存储的？
- inode（索引节点）：文件的"身份证"——存元数据：大小、权限、所有者、时间戳、数据块指针。文件名 → 目录项（dentry）→ inode 号 → 数据块
- 文件 = inode + 数据块；目录也是一个文件（内容是"文件名 → inode 号"的映射表）
- 磁盘满的两种可能：块满了（df -h 100%）或 inode 满了（df -i 100%——小文件太多）
- inode 表在格式化时分配固定数量（mkfs 参数可调）
🎯 面试要点
- 经典排障：`No space left on device` 但 df -h 还有空间 → 查 df -i（inode 耗尽）
- ls -i 看 inode 号；stat 看文件完整信息
2. 硬链接和软链接的区别？
- 硬链接：多个目录项指向同一个 inode（link count +1）。删除一个链接，只要 count > 0 数据还在。不能跨文件系统、不能链接目录
- 软链接（符号链接）：一个特殊文件存"目标路径"，像快捷方式。目标删除则链接失效（悬空）。可跨文件系统、可链接目录
命令对比
ln a.txt b.txt # 硬链接：ls -i 看 inode 相同
ln -s a.txt c.txt # 软链接：c.txt 是独立文件指向 a.txt
rm a.txt # 硬链接 b.txt 仍可读（count 减 1）
# 软链接 c.txt 变成红链（悬空）
# 应用：Linux 下 Java 版本管理（java -> jdk17）🎯 面试要点
- 判断：ls -l 首字符 l 是软链接；stat 看 Links 字段
- 软链接的路径陷阱：相对路径以"链接所在目录"为基准
3. 磁盘 IO 与文件系统基础？
- 顺序 IO vs 随机 IO：机械盘顺序 ~100MB/s、随机 ~1MB/s（寻道）；SSD 随机也快但顺序仍更优——数据库/日志设计都追求顺序写
- 文件系统类型：ext4（通用默认）、xfs（大文件/高并发，RHEL 默认）、btrfs、zfs；日志文件系统（journal）保证崩溃一致性
- PageCache 回写：写文件先进页缓存（write 立即返回），后台异步刷盘（每设备回写线程 bdi writeback；pdflush 在 Linux 2.6.32 已被移除）——断电可能丢数据（要 fsync 才落盘）
- Java 侧：RandomAccessFile 随机读写；FileChannel 同样支持定位读写（
position()、read(buf, pos)）与内存映射（MappedByteBuffer）
🎯 面试要点
- fsync 语义：数据库 redo log、Kafka 消息落盘都依赖"强制刷盘"保证持久性
- iostat 看磁盘：%util、await、iops——磁盘饱和排查