Linux 的文件系统中，元数据结构主要用于存储文件和目录的相关信息，如文件的大小、所有者、权限、时间戳、硬链接数等等。这些元数据结构通常包括 inode（索引节点）、dentry（目录项）、superblock（超级块）等。
inode 是一个关键的元数据结构，每个文件或目录都有一个唯一的 inode 号码来标识它。inode 存储了文件的类型、所有者、权限、时间戳、数据块分配情况等信息，而文件的实际内容则存储在数据块中。通过 inode，文件系统可以快速地查找和访问文件的相关信息，而不必遍历整个文件系统。
dentry 是用于在目录中查找文件和子目录的元数据结构，它将目录名和 inode 号码关联起来。当文件系统访问目录时，会将目录中每个文件和子目录的名字以及它们对应的 inode 号码读入内存中的 dentry 缓存中，以提高文件系统的访问效率。
superblock 是文件系统的主要元数据结构之一，它记录了文件系统的整体信息，如文件系统类型、总容量、可用空间、块大小、inode 数量等等。每个文件系统都有一个唯一的超级块，而操作系统内核会在启动时读取超级块信息，并将其存储在内存中以加速文件系统的访问。
底层原理是，文件系统的元数据结构是在磁盘上分配和存储的。当创建一个新文件时，操作系统内核会分配一个新的 inode，并将文件的相关元数据信息写入该 inode 中。同时，操作系统还会分配数据块来存储文件的实际内容。当创建一个新目录时，操作系统内核会分配一个新的 inode 和一个新的数据块，并将目录项的信息写入该数据块中。文件系统的元数据结构通常存储在文件系统的特定区域，如 inode 表、目录块等等。当需要访问文件系统的元数据结构时，操作系统会通过读取磁盘上相应的区域来获取相关信息。
