文件系统

数据组织形式

① 数据项：多个基本数据项可拼成一个组合数据项。

② 记录：一组相关数据项的集合形成一条记录。

③ 文件：记录式文件由一组相似的记录组成，流式文件是字符流。

文件存储空间的划分与初始化

一个物理盘可以划分为多个逻辑卷。一个逻辑卷也可以由多个物理盘构成。

逻辑卷上可以创建文件系统，但是一个逻辑卷只能创建一个文件系统。

该逻辑卷（文件系统）分为两大区：目录区和文件区。

超级块存放文件系统块数，块大小，空闲块已用块的数量和指针，空闲FCB的数量和指针等信息。 

文件目录

文件目录由文件项构成，每一个最底层的文件项其实就是FCB。

FCB主要包含以下信息：

① 基本信息：文件名、文件的物理位置、文件的逻辑结构（文件内部逻辑结构）、文件的物理结构（连续分配、链接分配[隐式链接，显式链接FAT]、索引分配）等。

② 存取控制信息：文件存取权限等。

③ 使用信息：文件建立时间、修改时间等。

在Unix中文件项为文件名+inode号。因此Unix的目录区中有一个inode表。

目录项可以只有文件名，这时可以通过hash函数计算出其他信息的外存地址。

当用户读取一个文件时

用户所有打开的文件都会被维护在内存的系统打开文件表中。系统打开文件表包括每个打开文件FCB的复制和其他信息。在Unix中，这个文件表包括每个打开文件的文件偏移量，状态标志，打开数count和inode指针等信息。（打开数count是用于一个进程和与它相关的进程之间的，因为它们共用一个文件偏移量。如果是完全不相关的进程，需要在文件表中重新创建一项，但是inode指针指向同一个inode表示是同一个文件。

同时内存中进程的PCB中还有一个进程级的打开文件表，可称为文件描述符表，包括文件描述符（Windows中称为句柄，类似于指针的指针，可以看成房产中介hhh），指向系统打开表中的一个相应条目。

当用户要读取一个文件时，首先在系统打开文件表中查找是否有这一项。若没有，则把外存中的部分文件目录读入内存进行查找，按名找到这一项后，将找到的inode从外存读入内存，在系统打开文件表中添加新项，然后再根据该inode将文件数据从外存读入内存。

文件系统层次结构

① 用户调用接口

② 文件目录系统

③ 存取控制验证模块

④ 逻辑文件系统与文件信息缓冲区

我要读文件中以逻辑结构表示的某一个数据，那我要根据数据存放的逻辑形式知道在物理结构中放在哪个盘块上。

⑤ 物理文件系统

我知道了放在哪个盘块上，我要知道数据实际的的物理地址。

⑥ 辅助分配模块

管理外存用的。

⑦ 设备管理程序模块