【Linux】基础IO --- 理解内核级和用户级缓冲区、磁盘与ext系列文件系统、inode与软硬连接

在Linux系统中，为了提高文件访问的效率和安全性，内核为每个正在运行的进程提供了一个称为缓冲区的区域。这些缓冲区可以在内核空间，也称为内核级，或用户空间分配。

1. 内核级缓冲区：数据缓冲区位于内核空间，由内核直接管理，用于加速对磁盘数据的访问。例如，当进程发起一个读操作时，内核会先查看是否有相应的缓冲区存在，如果有，并且缓冲区中的数据是最新的，那么内核就会直接返回缓冲区中的数据，而不是再次从磁盘读取。
2. 用户级缓冲区：数据缓冲区位于用户空间，由用户进程管理，用于加速对文件数据的访问。例如，C语言中的fopen，fread，fwrite等函数就是用户级缓冲区的例子。

在Linux系统中，磁盘和其上的文件系统有多种类型，其中最常见的是ext2、ext3、ext4等。

1. 磁盘：磁盘是一种可以直接存储数据的硬件，它由很多的磁盘柱面组成，每个柱面又被分为很多的磁盘柱面，这些柱面又被进一步划分为扇区。
2. 文件系统：文件系统是一种在逻辑上组织和管理磁盘上数据的系统，它提供了一种把文件存储在磁盘上的方式，并且提供了一个用于访问文件的接口。

在Linux系统中，inode是一种用于存储文件元信息的数据结构，每个文件都有一个独立的inode，它包含了文件的元数据，如文件的大小、文件所有者、文件的访问权限等。

以下是一个简单的示例，展示了如何在Linux系统中创建一个新的文件，并查看其inode信息：

# 创建一个新的文件
touch myfile.txt
 
# 查看myfile.txt的inode信息
ls -li myfile.txt

这个命令会显示myfile.txt的inode编号，以及它的硬链接数量，还有它的所有者、组、大小、创建和最后修改时间等信息。