1.物理存储->逻辑存储：

1.从磁盘到分区：

1.基本物理结构

物理存储
1.磁道/柱面
2.扇区：是磁盘Io的基本单位，不一定是系统IO的基本单位。
补充：外部和内部的扇区宽度不同但是–>密度控制
3.一个磁头对应一个盘面，每一个磁道有唯一的编号。

2.物理存储结构

1.物理存储结构—>最小单位是扇区
2.通过磁头定位—>磁道/柱面 —确定柱面 cylinder
3.使用哪一个磁头—>确定磁道。head
4.定位扇区—>确定扇区。sector
5.CHS定位法

3.逻辑结构

1.物理结构转换为了一个线性结构(像我们的磁带)。
2.给一个数组下标如何确定实际的位置呢？
数组下标(线性地址) --> CHS
1.确定盘片：下标/单盘大小
2.temp = 下标%单盘大小。
3.确定磁道：temp/一个磁道的扇区个数
4.确定扇区：temp%一个磁道的扇区个数
5.最小的单位是扇区，物理到线性是磁盘自己完成的。

4.操作系统的Io需求：

1.操作系统认为一次读取一个扇区(512字节)太少了。
2.操作系统规定IO的基本单位是4字节。

5.分区操作and分组操作：

1.操作系统一下管理600GB的空间比较麻烦，现在已经是一种逻辑结构。
2.把600GB的空间分为4个150G的区域。
3.对于一个分区管理的操作可以cv到另一个分区那么本质是不是只需要去管理150GB的空间。

2.文件系统结构：

1.基本结构：

1.linux下的文件特性：文件 = 文件内容+文件属性(固定大小的)
2.struct inode{
类型，大小，权限，时间，inode编号(分区中唯一)
}

2.分组区块：

1.inode Table : 保存一个分组中的所有的文件的inode编号
2.inode bitmap ： 用位置保存是第几个文件的inode，内容保存是否存在。

3.Date block : 文件的内容保存在每一个数据块中。
4.Block bitmap：位置代表第几个数据块，内容0，1代表有没有数据。

5.GDT:块组描述符，保存当前组的一些信息：使用了多少inode，使用了多少数据块。
补充：boot block：帮助我们找到磁盘中的操作系统并且启动操作系统的一个区域，磁盘第一个盘片上面。
6.super block ：超级块（Super Block）：存放文件系统本身的结构信息。记录的信息主要有：bolck 和 inode的总量，未使用的block和inode的数量，一个block和inode的大小，最近一次挂载的时间，最近一次写入数据的时间，最近一次检验磁盘的时间等其他文件系统的相关信息。Super Block的信息被破坏，可以说整个
文件系统结构就被破坏了==（super block 在一个分区的所有组中有可能只有百分之一存在super block 1.如果super block 过多降低效率，每次更新需要刷新super block 中的数据。2.super block 有几个防止有super block 坏了的情况出现本质是数据备份！！）==

3.目录

1. 目录是不是文件？

1,对一个文件做操作我们最先知道的就是文件名称。
2.目录是一个文件！目录 = 文件属性（所属组，权限 ，大小 ，时间） + 文件内容—>(目录中的文件名称 和 inode 编号的映射关系)。
3.目录中的映射关系就可以通过文件名称找到inode编号。

4.增删查改：

1.增：

1.在一个目录中创建一个新的文件。
2.在分组中把文件创建完成数据块中写入数据返回一个inode编号。
3.把inode编号和名称在当前目录中建立一个映射关系！完成了新增文件的操作。

2.删：

1,文件名称到inode编号，确定分组。
2.修改inode bitmap内容，返回把目录文件中的映射关系删除就可以了。

3.查：

1.文件名称到inode编号，确定分组。
2.inode编号找到date block信息。

4.改：

1.文件名称到inode编号，确定分组。
2.inode编号找到date block 对date block 内容做修改。

5.路径问题？

1.目录也是一个文件，文件内容需要找到上一个文件的内容。
2.需要递归式的找到根目录就可以完善文件查找的过程。
3.查找一个文件在内核中都要递归式的找到根目录，从根目录进行路径解析！

5.自定义一个分区并且挂载文件系统：

在Linux系统中，你可以使用mkdir命令来创建一个目录，并使用mount命令来挂载文件系统。下面是一些基本的步骤：

步骤1：创建目录

首先，你需要使用mkdir命令来创建一个新的目录。例如，如果你想在/mnt下创建一个名为mydir的目录，你可以使用以下命令：

bash
sudo mkdir /mnt/mydir
这将在/mnt下创建一个名为mydir的新目录。你需要有足够的权限来执行此操作，因此我使用了sudo来以超级用户身份运行命令。

步骤2：挂载文件系统

可以使用mount命令来挂载文件系统。假设你有一个名为/dev/sdb1的设备（这可能是一个硬盘分区、USB驱动器或其他类型的存储设备），并且你想将其挂载到刚才创建的/mnt/mydir目录下，你可以使用以下命令：

bash
sudo mount /dev/sdb1 /mnt/mydir
这会将/dev/sdb1设备挂载到/mnt/mydir目录。如果设备已经包含文件系统，那么现在你就可以通过访问/mnt/mydir来访问该文件系统了。

注意：在挂载文件系统之前，你可能需要确保设备是可用的，并且你知道它的设备路径。你可以使用lsblk或fdisk -l等命令来查看系统中可用的设备。此外，如果设备包含的文件系统需要特定的选项或类型才能正确挂载，你可能需要在mount命令中指定这些选项或类型。你可以查阅man mount来获取更多关于mount命令的信息。

卸载文件系统

当你不再需要访问挂载的文件系统时，你应该使用umount命令来卸载它。例如：

bash
sudo umount /mnt/mydir
这将卸载/mnt/mydir目录下的文件系统。请注意，在卸载文件系统之前，确保没有任何进程正在访问它，否则你可能会遇到问题。你可以使用lsof或fuser等命令来检查是否有进程正在访问某个目录或设备。

2.软硬链接：

1.软链接：

1.操作：

1.命令：ln -s 链接的目录或者文件或者程序 生成的链接文件
2.要求1：对一个可执行程序进行软链接
3.软链接文件：是一个新的生成的文件这个文件链接对应的文件，效果类似于windows下的快捷方式。
4.内容：相当于目标文件的一个路径。

2.应用：

可以快速执行目标文件：
举例：想要执行mybin

2.硬链接：

1.操作：

1.命令：ln 链接文件或者程序 生成的链接文件
2.要求1：对一个可执行程序进行硬链接
3.硬链接文件：是一个老文件的一个别名（inode没有变化），类似于C++中的引用。
4.硬链接数：文件用户名称前面就是硬连接个数

1.程序

2.目录：

1,不允许用户自己建立目录硬连接
2.在任意一个目录如果给根目录建立一个硬链接造成死循环问题。
3.操作系统：允许目录硬链接的存在？
4.创建一个目录：目录中的 . 和 … 相当于当前目录和上级命令的别名。

2.应用：计算

1.一个目录下有多少个目录可以通过当前目录的硬链接个数减2.
2.总结：删除文件：清除映射关系+硬链接数–到0

3.动静态库：

1.基本概念：

1.为什么需要库？
不同的系统通过不同的库去除差异性。
2.有那些库？
动态库||静态库 ， 云服务器默认安装动态库。
3.查询程序依赖：
ldd mybin 显示程序依赖的库。
4.静态链接？
gcc -o mybin text.c -static —>当前环境下需要有静态库。
5.名称：
动态：libXXX.so
静态：libXXX.a
6.库的真实名称：
去除lib前缀和.so 或者 .a 后缀剩下的就是名字。

2.制作和使用静态库：

1.为什么需要一个库？

1.提高开发效率

2.进行库文件的打包

1.库文件中的.o文件中不可以有main函数。
2.生成.o文件 ， gcc -c text.c text.o 默认生成同名.o文件。
3.打包命令：arr -rc libadd.a add.o…(各种.o文件)

3.使用静态库

1.自定义静态库，gcc是不认识的。
2.gcc main.c -o mybin -lname -L 库的位置
3.name：去掉lib的前缀和.a的后缀。

3.制作和使用动态库：

1.产生位置无关码和生成共享库(动态库)：

1,使用fpic命令生成.o文件：
2.使用gcc -shared -o libmy.so *.o
3.makefile生成两个.o文件的优化。

2.进行动态链接生成可执行：

1.gcc main.c -L 链接库路径 -lname
2.在gcc中我们使用一个我们新建立的一个外部库gcc是找不到这个外部库的需要-L
3.-lname 是常规操作需要知道外部库的名称去使用。

3.头文件和库文件在一起进行封装打包：

4.头文件的访问库文件的访问：

1.gcc -o mybin main.c -I ./mylib/include/ -L ./mylib/lib -lname
2.-I 找头文件
3.-Ｌ找库文件

5.不去使用－I 和 -L

手动拷贝文件到gcc默认查找路径
1.gcc 对于.h文件默认查找当前路径和gcc默认的/user/include/
2.gcc 对于.so文件默认/lib64/
3.拷贝文件到这两个gcc的默认位置就可以不使用-I -L

4.解决执行可执行的问题:

1.为什么?

1.我们已经链接生成了可执行程序为什么执行可执行会not found
2.我们链接的是一个动态库!
3.动态库生成了可执行执行可执行需要实时可以调用到库.
4.编译操作的路径给gcc使用
5.执行程序时路径给操作系统进行使用.

2.方法一:默认路径拷贝

1.拷贝.h和.so文件到系统默认路径 /user/include 和 /lib/

3.方法二:环境变量

1.echo $L{D}_{L}IBRAR{Y}_{P}ATH环境变量指定的一个路径2.exportL{D}_{L}IBRAR{Y}_{P}ATH=$ .so的一个绝对路径
3.将不在系统默认路径下的内容添加到环境变量中.

4.方法三:使用软连接

1.sudo ln -s .so的绝对路径 /lib/同名so
2.在默认搜索路径中去建立软连接。

5.方法四:修改配置文件

1./etc/ld.so.conf.d/ 目录新建文件
2.给文件中加入自定义库的路径
3.sudo ldconfig -->配置更新

4.动态库的加载:

1,系统角度

1.加载程序和库文件到内存中
2.对mm_struct结构体进行初始化。初始化依赖的是什么呢？
3.建立虚拟地址和物理地址之间的映射关系，页表中存在这样的映射关系。
4.动态库加载之后会映射到mm_struct中的共享区中。
补充：
1.又来一个进程，需要libmy.so,如果当前内存中已经加载了一份，不需要再加载另一份。
2.操作系统通过先描述再组织的方式管理加载到内存中的多钟动态库。

2.编址

我们的可执行程序在加载到内存之前有没有地址？
有地址的—>汇编代码每一个命令前面都会存在一个地址。
1.在可执行程序没有加载到内存的时候已经分配好了各各区域。
2.可执行在没有加载到内存中已经存在有代码+数据的地址。
3.虚拟地址就是从可执行中来的。
4.可执行进行反汇编：objdump -s mytest > test.s

1.绝对编址(平坦模式)

2.相对编址

—>mm_struct是依靠进程进行初始化的！
—>虚拟地址空间本身不仅仅是os需要去遵守编译器编译程序也要去遵守。

3.理解动态库动态链接加载:

1.普通文件的加载：

1.依靠ELF格式的表头数据对mm_struct进行一个初始化。
如何找到第一条命令开始执行程序呢？
2-1：拿cup中的一个pc指针指向ELF中保存的main的虚拟地址。
2-2：cup中存在一个指令寄存器保存下一个需要执行的指令的地址。
2-3：(cpu)虚拟地址->物理地址？
2-4：MMU(硬件) + 页表(软件) 进行虚拟到物理的转换！
2-5：在内存中找到下一条指令的虚拟地址给指令寄存器。
2-6：指令寄存器通过mmu找物理地址一步一步执行命令。

2.存在动态文件的加载：

1.正常执行我们的程序。
2.下一条命令：start+0x1001这样的命令。
3.找到动态库加载到内存中的一个位置，继续找下一条命令返回给指令寄存器。
4.可执行程序链接libmy.so的。
5.对于库的数据+方法的范围可以通过首地址+偏移量的方法进行访问。