Inodes & File Metadata

檔案系統的核心任務是把使用者看到的檔案與目錄，對應到磁碟上的實際資料區塊。我們透過 inode 這個資料結構來記錄每個檔案的 metadata，包括檔案大小、權限、時間戳記，以及資料區塊的位置。現代檔案系統（如 ext4）使用 extent 來描述連續的區塊範圍，比起早期逐一記錄 block pointer 的方式更加高效。除了 inode 之外，我們還需要理解 directory entry 如何將檔名對應到 inode number，以及 superblock 如何描述整個檔案系統的全域資訊。掌握 on-disk layout 中 metadata 與 data 的區分，是理解後續 journaling、copy-on-write 等進階機制的基礎。

Key Concepts

我理解 inode 儲存了檔案的 metadata，包括檔案大小、permissions、timestamps 以及 data block 的位置資訊

我理解 extent-based allocation 與傳統 block pointer allocation 的差異，以及 extent 如何更高效地描述連續區塊範圍

我理解 directory entry 如何將檔案名稱對應到 inode number，實現從路徑到檔案資料的查找

我理解 superblock 作為檔案系統全域 metadata 的角色，以及 block group 如何組織磁碟上的 inode table 與 data block

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