文件系统是否将“存储设备”视为（非常大）字节数组？

Question

我想知道文件系统如何写入和读取存储设备。

我认为这是它的工作原理：

文件系统不直接访问存储设备，而是将存储设备（由存储设备的设备驱动程序）作为（非常大的）字节数组呈现给文件系统。

例如，如果文件系统想要访问硬盘，它将只访问代表硬盘的字节数组。

这样，文件系统可以与任何类型的存储设备（传统硬盘，SSD，USB闪存驱动器等）一起使用，并且只更改存储设备的设备驱动程序。

此图显示了我刚才解释的内容：

我的理解是否正确？

Answer 1

如果您只是将“字节数组”更改为“块数组”，那么您的理解将更接近真实。

文件系统驱动程序和设备驱动程序都将“底层设备”视为块数组。 1980年至2010年间制造的HDD具有等于512字节的经典物理块（=扇区）大小。 2010年出现AF（=高级格式），物理扇区（=块）大小增加到4096字节，但仅限某些型号。

2002年引入LBA-48bit时，光盘几何寻址（CHS =柱头扇区）被声明为过时。逻辑块寻址（LBA）是通过在LBA48的情况下指定从0到（2 ^ 48-1）的顺序号来到达块（=扇区）的简单方案。

例如，在2002年之前，计算机和存储基于LBA-28bit，它提供了最大的存储容量：
（512 * 2 ^ 28）=（2 ^ 9 * 2 ^ 28）= 2 ^ 37 = 2 ^ 7 Gb = 128 Gb。

扇区大小为512字节的LBA48存储的最大大小：
（512 * 2 ^ 48）=（2 ^ 9 * 2 ^ 28）= 2 ^ 57 = 2 ^ 17 Tb = 131072 Tb = 128 petabyte。

扇区大小为4096字节的LBA48存储的最大大小：
（4096 * 2 ^ 48）=（2 ^ 12 * 2 ^ 48）= 2 ^ 60 = 2 ^ 20 Tb = 1048576 Tb = 1024 petabyte。