文件系统
07第7章 文件系统
图7.4 文件的多重结构
图7.5 文件的转置结构
(4) 顺序结构 如果系统要求按某种优先顺序来搜索或追加、删除记录， 则最好采用顺序结构。如果给定了顺序规定(例如按字母顺 序)，则把文件中的键按规定的顺序排列起来就形成了顺序 结构文件。
7.2.2 存取方法
用户通过对文件的存取来完成对文件的修改、追加和搜索 等操作。常用的存取方法有三种： 顺序存取法 随机存取法(直接存取法) 按键存取法 (1) 顺序存取是按照文件的逻辑地址顺序存取。在记录式文 件中，这反映为按记录的排列顺序来存取，例如，若当前 读取的记录为Ri，则下一次读取的记录被自动地确定为 Ri+1 。在无结构的字符流文件中，顺序存取反映当前读写 指针的变化。在存取完一段信息之后，读写指针自动加或 减去该段信息长度，以便指出下次存取时的位置。
图7.3 文件的记录名和键构成的行列式
显然，如果只按行列式结构来排列记录，将会浪费较多的 存储空间。从而，我们把行列式中那些为零的项去掉，并 以键Ki为队首，以包含键Ki的记录为队列元素来构成一个 记录队列。对于一个有m个键的队列来说，这样的队列有m 个。这m个队列构成了该文件的多重结构(multi_list)。 如图7.4所示。 (3) 转置结构 在图7.4的多重结构中，每个队列中和键直接相连的只有一 个记录。这种结构虽然在探索时要优于连续结构，但在探 索某一特定记录时，必须在找到该记录所对应的键之后， 再在该键所对应的队列中顺序查找。与此相反，转置结构 把含有相同键的记录指针全部指向该键，也就是说，把所 有与同一键对应的记录的指针连续地置于目录中该键的位 置下(如图7.5所示)。转置结构最适合于给定键后的记录搜 索。
(4) 完成对存放在存储设备上的文件信息的查找。
(5) 完成文件的共享和提供保护功能。
操作系统原理9-文件系统
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9.1.3 文件系统 通用文件系统应具有以下功能： 1、提供用户对文件操作的命令； 2、提供用户共享文件的机制； 3、管理文件的存储介质； 4、提供文件的存取控制的机制，保障文件及文件系统的 安全性； 5、提供文件及文件系统的备份和恢复功能； 6、提供对文件的加密和解密功能。
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9.2 文件的逻辑组织与存取方法 9.2.1 文件的组织 可以用两种不同的观点去进行研究文件结构 用户观点: 是研究用户“思维”中的抽象文件，或称逻辑文件，其研 究的侧重点在于为用户提供一种逻辑结构清晰、使用简 便的逻辑文件形式。用户将按照这种形式去存储、检索 和加工有关文件中的信息。 实现观点: 是研究驻留在设备“介质”中的实际文件，或称物理文件 。它研究的侧重点是选择一些工作性能良好、设备利用 率高的物理文件形式。系统将按照这种形式同外部设备 打交道并控制信息的传输
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9.1.3 文件系统 9.1.3 文件系统 文件系统是操作系统中负责管理和存取文件信息的软件 机构，它是由管理文件所需的数据结构和相应的管理软 件以及访问文件的一组操作组成。 从系统的角度看：文件系统是一个负责文件存储空间管 理的机构。 从用户的角度看：文件系统是用户在计算机上存储信息 、和使用信息的接口。
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9.6 文件目录 9.6.1 文件目录及内容 文件目录项：
1.文件名 2.文件的大小，单位：字节 3.文件在物理存储介质中的位置 。取决于文件的物理结构 。 对于连续文件：文件起始块号（ 即文件的第一个物理块块号）； 对于串联文件：指向第一个物理 块的指针； 对于索引文件：索引表。 4.存取控制信息 文件主和其它用户对该文件的访 问权限。 5.管理信息 包含文件创建的日期和时间，最 近修改该文件的日期和时间等。 6.文件的类型
第六章 - 文 件 系 统
文件主
只读标志 隐藏标志
当前文件主
0表示读/写，1表示只读 0表示正常，1表示不在列表 中显示
关键字位置
关键字长度 创建时间
每个记录中关键字偏移
关键字字段中字节数 创建文件的日期和时间
系统标志
存档标志 ASCI I/二进 制标志 随机存取标 志
0表示一般文件，1表示系统 文件
0表示已经后备，1表示需要 后备 0表示ASCI I文件，1表示二 进制文件 0表示只能顺序存取，1表示 随机存取
图6-6 三种文件结构
6.2 文件系统的功能和结构
6.2.1 文件系统的功能
• 文件管理系统，简称文件系统。 • 就是操作系统中负责操纵和管理文件的一整套设 •
施。 一般来说，文件系统应具备以下5种功能： ① 文件管理。 ② 目录管理。 ③ 文件存储空间管理。 ④ 文件的共享和保护。 ⑤ 提供方便的接口。
硬盘分区
图6-14 一种可能的文件系统格式
6.5.2 文件存储分配
• 文件的物理组织涉及一个文件在存储设备上是如何放置的。
•
它和文件的存取方法有密切关系，另外也取决于存储设备 的物理特性。 文件的存储分配涉及以下三个问题： ① 当创建新文件时，是否一次性为该文件分配所需的最大 空间？ ② 为文件分配的空间可以是一个或多个连续的单位。 分配文件空间时应采用的单位有多大？ ③ 为了记录分配给各个文件的连续单位的情况，应该使用 哪种形式的数据结构或表格？
mpeg，mov，rm
多媒体文件
包含声音或A/V信息的二进制文件
6.1.3 文件属性 • 描述文件特征的属性称做文件属性。
表6-2 可能用到的文件属性
属 性 保护 口令 创建者 含 义 属 性 含 义 谁能访问该文件，以何种方 式访问 访问该文件所需口令 文件创建者的标识 临时标志 锁标志 记录长度 0表示正常，1表示进程结束 时删除文件 0表示开锁，非0表示上锁 一个记录的字节数
解释什么是文件系统并介绍一下常见的文件系统
解释什么是文件系统并介绍一下常见的文件系统文件系统是计算机系统中用来管理和组织计算机存储设备上文件和目录的一种机制。
它通过一系列的算法和数据结构将文件和目录组织在存储设备上，并提供访问、读写、修改、删除等操作。
文件系统可以是硬件依赖的，也可以是独立于硬件的，在不同的操作系统中也可能有不同的实现方式。
一、文件系统的概念和作用文件系统是操作系统中的一个重要组成部分，它为用户和程序提供了一个统一的接口，使得用户能够方便地管理自己的文件和数据。
文件系统通过文件名、路径和索引等方式来唯一标识和定位文件，使得用户能够按照自己的需求轻松地组织和管理文件。
文件系统的作用主要有以下几个方面：1. 存储管理：文件系统负责将文件和目录存储在物理设备上，并管理存储空间的分配和释放，确保文件的完整性和可靠性。
2. 访问控制：文件系统通过对文件和目录的权限设置和访问控制列表，保护用户的数据安全，确保只有被授权的用户能够访问和修改文件。
3. 文件组织：文件系统提供了一种逻辑上的文件组织方式，如目录树结构、文件扩展名等，使得用户能够按照自己的需求进行文件的分类和组织。
4. 文件操作：文件系统提供了一系列的文件操作接口，如打开、关闭、读写、删除等，方便用户对文件进行各种操作。
二、常见的文件系统类型1. FAT文件系统：FAT（File Allocation Table）文件系统是由微软开发的一种常见的文件系统类型。
它包括FAT12、FAT16和FAT32等多个版本，主要用于MS-DOS、Windows 95/98、Windows ME等操作系统中。
FAT文件系统采用了简单的文件分配表来管理磁盘上的文件和空闲空间，具有兼容性好、速度快的特点，但对单个文件的最大大小和文件名的长度有一定限制。
2. NTFS文件系统：NTFS（New Technology File System）文件系统是微软开发的一种高级文件系统类型，用于Windows NT系列、Windows 2000/XP/7/8/10等操作系统中。
文件系统概述
文件系统概述文件系统是计算机用于存储、组织和管理文件及其相关信息的一种软件部分。
它是操作系统的重要组成部分，负责管理计算机中的文件和目录，并提供对文件的操作和访问。
本文将对文件系统的概念、功能和常见类型进行概述，以及它们在计算机中的重要性。
一、文件系统的概念文件系统是一种逻辑概念，用于组织和管理计算机中的文件和目录。
它定义了文件和目录的层次结构，并提供了对它们的操作和访问方式。
文件系统通过使用文件系统元数据（如文件名、大小、创建日期等）来维护文件和目录的相关信息。
文件系统还提供了文件的存储和检索功能。
它将文件分为若干物理块或簇，并记录文件与物理存储介质上的映射关系。
通过文件系统，用户可以通过文件名或路径来方便地定位和访问文件，而不需要了解它们在存储介质上具体的存储结构。
二、文件系统的功能1. 存储管理：文件系统负责将文件存储在物理存储介质上，并管理文件在存储介质上的组织和布局。
它将文件分配给不同的存储单元，并维护文件与物理块之间的映射关系。
2. 目录管理：文件系统通过目录来组织和管理文件的层次结构。
目录可以包含文件和其他目录，并提供对它们的操作，如创建、删除、重命名等。
3. 文件操作：文件系统提供了对文件的各种操作，如打开、关闭、读取、写入和修改。
通过文件操作，用户可以对文件进行数据的读写和修改，以满足不同的应用需求。
4. 文件保护：文件系统通过权限和访问控制机制，保护文件的安全性和隐私性。
它可以控制不同用户或用户组对文件的访问权限，并记录文件的访问历史和操作日志。
三、常见文件系统类型1. FAT文件系统：FAT（File Allocation Table）是一种简单而受广泛应用的文件系统。
它使用文件分配表来管理文件的存储和访问，具有较好的兼容性和可移植性。
2. NTFS文件系统：NTFS（New Technology File System）是Windows操作系统中常用的文件系统类型。
它支持更大的文件和分区大小，并提供了更强大的安全性和文件压缩功能。
文件系统名词解释
文件系统名词解释文件系统是一种用于存储、管理、处理和提供访问文件的数据库系统。
它使用文件标识符、文件夹名称、权限、数据存储等来创建一种结构，它可以存储并管理数据库中的文件。
文件系统是人们在计算机中查找和管理文件的最常用方法。
它可以帮助你更有效地管理你的数据，使你能够轻松地访问和重新组织您的文件，以及更新、备份和保护您的文件。
文件系统可以分为三大类：磁盘文件系统，分布式文件系统和网络文件系统。
磁盘文件系统是指将文件存储在磁盘上的文件系统，它可以提高硬件设备上存取文件的效率。
一般来说，磁盘文件系统包括磁盘调度程序和空间管理程序，两者都是操作系统最重要的部分，可以实现对文件和磁盘空间的管理，更加高效地实现数据的存储和访问。
常见的磁盘文件系统有FAT、NTFS、ext2、ext3等。
分布式文件系统是指将文件存储在多台电脑上的文件系统，可以实现数据的分布式存储和访问。
这种文件系统通常用于在多用户之间共享文件，但是它也可以帮助实现高度可靠性，并提供对数据迁移和负载平衡的支持。
例如Hadoop文件系统（HDFS）、GlusterFS等。
最后，网络文件系统是专门为网络环境设计的文件系统，它可以实现文件的分布式存储和传输，同时提供了安全性和可靠性。
它可以实现多用户访问，以及在不同的网络上的文件的分发、维护和更新。
例如NFS（网络文件系统）等。
总而言之，文件系统是在计算机环境中存放和管理文件的一种有组织的系统。
它使用文件夹和文件名称来组织文件，并可以根据不同的环境来提供不同类型的文件系统，以更好地实现文件管理和访问功能。
它不仅可以帮助你有效地管理文件，提供访问，存储和传播，同时也可以加强文件的安全性，提高可靠性。
什么是文件系统？
什么是文件系统？文件系统是计算机操作系统中用于管理和组织文件的一种机制。
它是一个层次化的数据结构，用于存储、检索和管理计算机存储设备上的数据和信息。
文件系统通过给文件和目录分配唯一的标识符来识别和访问它们，同时还提供了对文件存储、访问和管理的方法和工具。
在操作系统中，文件系统起到了桥梁的作用，将硬件存储设备和用户应用程序之间进行了良好的连接和交互。
文件系统不仅仅是一个数据容器，还对文件的组织和管理方式提供了一定程度上的抽象。
它定义了文件的类型、结构和属性，并提供了一套丰富的操作接口，使得用户和应用程序可以方便地对文件进行操作和访问。
同时，文件系统还负责将文件存储在物理硬盘上，并管理磁盘空间的分配和使用情况。
文件系统可以分为多种类型，包括磁盘文件系统、网络文件系统、分布式文件系统等。
不同类型的文件系统适用于不同的应用场景，具有不同的特点和优势。
下面将从几个方面介绍文件系统的基本概念和特性。
一、磁盘文件系统磁盘文件系统是最常见的文件系统类型之一，用于管理和组织计算机硬盘上的文件和文件夹。
它将硬盘空间划分为一个个固定大小的块，并使用集合的方式将这些块组织为文件。
磁盘文件系统通常具有良好的数据安全性和可靠性，能够在断电等异常情况下保证数据的完整性。
磁盘文件系统的特点之一是支持层次化的目录结构，使得用户可以将文件和文件夹组织成有层次关系的结构。
这种目录结构可以帮助用户更好地管理和查找文件，提高工作效率。
同时，磁盘文件系统还支持对文件进行权限管理，可以控制用户对文件的访问和操作权限，保护用户的数据安全。
二、网络文件系统随着计算机网络的普及和发展，网络文件系统成为了重要的文件管理方式。
网络文件系统通过在本地计算机上挂载远程文件服务器上的文件系统，使得用户可以像操作本地文件一样操作远程文件。
这种方式可以实现远程文件的共享和访问，便于用户之间的文件交换和协作。
网络文件系统具有较高的灵活性和可扩展性，可以将多个存储设备和文件服务器组织为一个逻辑上的整体，对外提供统一的访问接口。
文件系统讲解
文件 系统
文件系统简介
1.文件和文件名 在linux中，文件是一种线性的字节流。文件系统提供一个存储的用户接口，透明地 操纵来自外部设备的物理数据。linux中的文件有很多属性，文件名就是其中之一。文 件名可能含有文件的扩展名，扩展名是用点好添加到主文件名之后的附加名。这个 扩展为用户空间的程序提供了辨别文件内容的附加方式。
磁盘和文件空间fdisk df du 文件目录与管理cd pwd mkdir rmdir ls cp rm mv 查看文件内容cat: cat [file] 查看文件的内容。全程式concatenate的意思，将文件内容连续输出到屏幕上。第一行 到最后一行显示。 tac: tac [file] 和cat刚好相反 是从最后一行到第一行的方式查看。 cat有个比较不好的地方时当文件比较大时候没办法看清楚，这个时候可以用more或 者Less命令。 more: more [file] 如果使用grep或者find等命令时，可以配合使用more一页一页的查看。如果看到一半 想退出，则敲入’q’即可退出。 less: less [file] less比more更有弹性，可以上下翻页。
TeamDoc文件管理系统基 于C/S架构，可以做到文 档的精细化权限控制，做 到文件可阅读但不能拷贝， 不能另存和打印、不能截 屏，从而实现了文件加密 集中储存管理，防泄密、 防拷贝。为企业提供文档 集中管理与安全共享解决 方案。
HOLA企业内容管理系 统,可以实现标准企业 级的文档管理功能， 还提供超过200种格式 的文档与图纸的阅读 与红线标注、纸质文 档的电子化、文档相 关的日期提醒与任务 管理、以及在海量数 据中快速查询功能。
文件操作
文件的操作包括系统允许对文件 的所有操作，包括文件的创建和 销毁，打开和关闭，读和写，还 有就是属性的修改。文件系统提 供系统调用作为完成这些操作的 接口，这些系统调用被放入封装 函数中，用户空间的程序可经由 链接库来访问这些封装的函数。
第6章 文件系统
–（6）截断文件：将目录项中文件的长度 属性改为零，其它属性保留。 –（7）设臵读写位臵：前面的读写操作每 次从文件的起始位臵读写。本操作用于设 臵读写指针，从需要位臵开始。即将顺序 存取改为随机存取。
• 2. 其它文件操作 • 以系统调用的形式提供给用户，有： – 1）关于文件属性的操作：改变文件名、 改变文件所有者、改变文件的访问权限等。 – 2）有关目录操作的：创建目录、删除目 录等。 – 3）实现文件共享的操作
• 2．文件的物理结构：又称文件的存储结构， 文件在外存上组织形式，与存储介质的存储 性能有关。
6.2.1 文件逻辑结构的类型
有结构文件—记录式文件 1. 定长记录：寻址简单 2. 变长记录： ① 数据项数目不同：如论文中的关键词等。 ② 数据项本身长度不定，如病历中的病史。 • 有结构文件的组织方式： 1. 顺序文件：文件中的记录按照某种顺序排列， 适合于定长记录文件 2. 索引文件：若记录长度可变，则建立一张索引 表，每个记录一个表项，加快检索。 3. 索引顺序文件：建立索引表，一组记录一个表 项 •
6.1.3 文件操作
–（2）删除文件：在目录中找到要删 除文件的目录项并删除，同时回收空 间。 –delete文件系统调用过程 • 检查参数，得到文件名（路径名） • 按名查找文件目录结构，找到文件 的FCB • 按FCB中的索引表释放文件所占外存 空间 • 从文件目录结构中删除FCB 。
6.1.3 文件操作
• 文件系统 – 操作系统中管理文件的机构，提供文件存 储和访问功能。
应用程序 多种文件类型（划分记录，顺序或索引等） 基本I/O管理（I/O缓存和调度，性能优化） 物理I/O（基本文件系统） 外部存储器 文件系统
6.1.2 文件类型
什么是文件系统？
什么是⽂件系统？⽂件系统是操作系统⽤于明确磁盘或分区上的⽂件的⽅法和数据结构；即在磁盘上组织⽂件的⽅法。
也指⽤于存储⽂件的磁盘或分区，或⽂件系统种类。
⽂件系统是对应硬盘的分区的，⽽不是整个硬盘，不管是硬盘只有⼀个分区，还是⼏个分区，不同的分区可以有着不同的⽂件系统！⽽NTFS，FAT32，FAT16还有更早的FAT等等都是⽂件系统，它们都有着什么区别呢？NTFS⽂件系统相⽐FAT32和FAT16最⼤优点在于持⽂件加密，另外⼀个优点就是能够很好的⽀持⼤硬盘,且硬盘分配单元⾮常⼩,从⽽减少了磁盘碎⽚的产⽣。
NTFS更适合现今硬件配置（⼤硬盘）和操作系统（XP，Windows7），另外：NTFS⽂件系统相⽐FAT32具有更好的安全性，表现在对不同⽤户对不同⽂件/⽂件夹设置的访问权限上，⽽且CIH病毒在NTFS⽂件系统下是没有办法传播的！在运⾏Windows XP的计算机上，您可以在三种⾯向磁盘分区的不同⽂件系统NTFS、FAT32和FAT中加以选择。
其中，推荐使⽤的NTFS⽂件系统，与FAT或FAT32相⽐，它具有更为强⼤的功能，并且包含Active Directory及其它重要安全特性所需的各项功能。
另外只有选择NTFS作为⽂件系统，才可以使⽤诸如Active Directory和基于域的安全性之类特性。
卷，就是⼀种逻辑硬盘。
这么说你可能很容易就想到分区，⼀个分区就可以构成⼀个逻辑硬盘。
但是卷与分区最⼤的不同就是卷可以跨越物理硬盘。
动态磁盘的5种卷：1、简单卷：构成单个物理磁盘空间的卷。
它可以由磁盘上的单个区域或同⼀磁盘上连接在⼀起的多个区域组成，可以在同⼀磁盘内扩展简单卷。
2、跨区卷：简单卷也可以扩展到其它的物理磁盘，这样由多个物理磁盘的空间组成的卷就称为跨区卷。
简单卷和跨区卷都不属于RAID范畴。
3、带区卷：以带区形式在两个或多个物理磁盘上存储数据的卷。
带区卷上的数据被交替、平均（以带区形式）地分配给这些磁盘，带区卷是所有 Windows 2000 可⽤的卷中性能最佳的，但它不提供容错。
了解计算机系统的文件系统
了解计算机系统的文件系统计算机系统中的文件系统是指一种用于组织和管理计算机存储设备上的文件和目录的方法和结构。
它是计算机操作系统中一个重要的组成部分，负责对存储设备进行管理和文件的存储、读取、删除等操作。
文件系统的设计和实现直接影响着计算机系统的性能和可靠性。
一、文件系统的基本概念文件系统是一种层次化的数据存储组织结构，它由文件、目录和文件描述符等基本元素组成。
文件是数据集合的逻辑单位，目录用于组织和管理文件，文件描述符则用于记录和访问文件的信息。
通过文件系统，用户可以方便地对文件进行管理和操作。
文件系统的主要功能包括文件的存储和组织、文件的访问和传输、文件的保护和安全等。
文件系统要能够将文件存储到硬盘或其他存储设备中，并能够通过文件名或者路径来定位和访问文件。
同时，文件系统还需要提供文件的读写权限控制，以保护文件的安全性。
二、文件系统的常见类型1. 磁盘文件系统磁盘文件系统是最常见和普遍使用的文件系统类型，它主要用于硬盘和固态硬盘等存储设备。
常见的磁盘文件系统包括FAT32、NTFS、EXT4等。
这些文件系统具有较高的性能和可靠性，并支持文件的读写、删除、复制等操作。
2. 网络文件系统网络文件系统是指通过网络连接来访问和管理远程文件的文件系统。
它使得用户可以在不同的计算机之间共享和传输文件，实现文件的远程访问和协同工作。
常见的网络文件系统有NFS、CIFS等。
3. 分布式文件系统分布式文件系统是一种将存储设备分布在不同计算机上，并在网络上互相连接的文件系统。
它可以将分散的存储资源整合成一个统一的文件系统，提供高可用性和高性能的文件存储和访问服务。
HDFS、GlusterFS等都是常见的分布式文件系统。
三、文件系统的主要特性1. 存储管理文件系统需要对存储设备进行管理，包括磁盘空间的分配和回收、数据块的管理、数据存储的可靠性保证等。
它要能够高效地管理存储设备的容量，并提供合理的数据存储和组织方式。
什么是文件系统文件系统的功能
什么是文件系统文件系统的功能文件系统是操作系统用于明确存储设备或分区上的文件的方法和数据结构，那么你对文件系统了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是文件系统的内容，希望大家喜欢!文件系统的简介在计算机中，文件系统(file system)是命名文件及放置文件的逻辑存储和恢复的系统。
DOS、Windows、OS/2、Macintosh和UNIX-based操作系统都有文件系统，在此系统中文件被放置在分等级的(树状)结构中的某一处。
文件被放置进目录(Windows中的文件夹)或子目录，在树状结构中你希望的位置中。
文件系统指定命名文件的规则。
这些规则包括文件名的字符数最大量，哪种字符可以使用，以及某些系统中文件名后缀可以有多长。
文件系统还包括通过目录结构找到文件的指定路径的格式。
文件系统的功能文件的系统是操作系统用于明确磁盘或分区上的文件的方法和数据结构;即在磁盘上组织文件的方法。
也指用于存储文件的磁盘或分区，或文件系统种类。
因此，可以说"我有2个文件系统"意思是他有2个分区，一个存文件，或他用"扩展文件系统"，意思是文件系统的种类。
磁盘或分区和它所包括的文件系统的不同是很重要的。
少数程序(包括最有理由的产生文件系统的程序)直接对磁盘或分区的原始扇区进行操作;这可能破坏一个存在的文件系统。
大部分程序基于文件系统进行操作，在不同种文件系统上不能工作。
一个分区或磁盘在作为文件系统使用前，需要初始化，并将记录数据结构写到磁盘上。
这个过程就叫建立文件系统。
大部分UNIX文件系统种类具有类似的通用结构，即使细节有些变化。
其中心概念是超级块superblock,i节点inode,数据块data block，目录块directory block，和间接块indirection block。
超级块包括文件系统的总体信息，比如大小(其准确信息依赖文件系统)。
i 节点包括除了名字外的一个文件的所有信息，名字与i节点数目一起存在目录中，目录条目包括文件名和文件的i节点数目。
什么是计算机的文件系统常见的文件系统有哪些
什么是计算机的文件系统常见的文件系统有哪些计算机的文件系统是管理计算机硬盘或其他储存设备上数据存储和组织的一种方式。
它定义了数据如何被命名、存储、读取和修改。
文件系统在计算机系统中扮演了重要角色，它使得用户可以轻松地组织和管理文件和数据。
常见的文件系统有以下几种：1. FAT文件系统（File Allocation Table）：FAT是微软开发的最早也是最简单的文件系统之一。
它使用文件分配表来记录文件的位置和状态，包括FAT12、FAT16和FAT32等不同版本。
它被广泛应用于早期的DOS和Windows操作系统中。
2. NTFS文件系统（New Technology File System）：NTFS是微软开发的高级文件系统，用于替代早期的FAT文件系统。
NTFS具有更高的安全性和可靠性，支持更大的文件和分区容量，并提供了更多的高级功能，如数据压缩、磁盘配额和文件加密等。
3. exFAT文件系统（Extended File Allocation Table）：exFAT是为了解决FAT32文件系统在大容量存储设备上的限制而开发的。
它支持更大的文件和分区容量，同时在跨平台和移动设备上具有较好的兼容性，例如支持存储大型视频文件。
4. HFS+文件系统（Hierarchical File System Plus）：HFS+是苹果公司开发的文件系统，用于Mac OS操作系统。
它具有良好的文件索引和归档功能，支持切分文件和分区，并具备较好的错误修复和错误处理能力。
5. EXT文件系统（Extended File System）：EXT是一系列用于Linux操作系统的文件系统，包括EXT2、EXT3和EXT4等版本。
它们提供了高性能、高稳定性和较好的安全保护，能够处理大型文件和分区，并支持日志和快照功能。
6. APFS文件系统（Apple File System）：APFS是苹果公司为macOS，iOS，tvOS和watchOS等操作系统开发的现代文件系统。
第3章 文件系统
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基本操作—目录操作
3、删除空目录 rmdir 示例3-6：下面的命令演示如何删除上例建立的information、A、B目录
$ cd .. $ rmdir –pv information/A/B
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基本操作—目录操作
4、显示当前目录 pwd 直接在终端输入pwd按Enter键，就会显示当前所在目录的绝对路径， 前述已介绍。
其中：
选项： • -m mode，对新建的目录设置权限，权限的设置方法同chmod命令（见本章 后续内容）； • -p，创建存在中间路径的目录。 目录名，要创建的目录名字，必须输入。
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基本操作—目录操作
1、创建新目录 mkdir 示例3-2：在当前目录下建立一个目录名为information的目录
head [选项] <文件列表>
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基本操作—查看文件内容
5、tail 查看文件尾部内容，语法格式如下：
tail [选项] <文件列表>
其中：
选项： • -f，显示文件最后一行，如果正文正在被追加，会继续显示追加的行 ； • -n，表示显示文件的最后n行，而非默认的10行； • -c n，输出最后n个字节； 文件列表，是要查看的文件，若是多个文件，之间由空格分开 。
文件列表，是要查看的文件，若是多个文件，之间由空格分开 。
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基本操作—查看文件内容
2、more 示例3-9：下面命令可分页显示/etc/passwd文件的内容：
$ more /etc/passwd
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基本操作—查看文件内容
2、more 示例3-10：使用“+number”和“-number”选项，可以精确控制要 显示的内容：
计算机基础知识什么是文件系统
计算机基础知识什么是文件系统计算机基础知识：什么是文件系统计算机技术的飞速发展使得人们在日常生活中越来越离不开计算机。
而作为计算机的核心组成部分之一，文件系统在计算机存储和管理数据方面扮演着重要的角色。
本文将详细介绍文件系统的概念、功能以及常见的文件系统类型。
一、文件系统的概念与作用文件系统是计算机操作系统中用于对存储设备（如硬盘、闪存等）进行管理和组织的一种机制。
它定义了数据在物理存储介质上的组织方式，并提供了文件的创建、读取、修改和删除等操作。
文件系统的主要作用包括：1. 存储管理：文件系统通过将文件组织成逻辑块并分配存储空间来管理数据的存储。
2. 数据访问控制：文件系统提供对文件的访问权限控制，确保只有经过授权的用户或程序能够对文件进行操作。
3. 数据保护：文件系统采用各种手段来保护数据的完整性和安全性，如故障恢复、数据备份等。
4. 文件组织：文件系统数据结构使得文件可以按照层次结构进行组织，方便用户快速找到和管理文件。
5. 空间管理：文件系统负责跟踪存储设备上的空闲空间，以便为新文件分配适当的存储区域。
二、常见的文件系统类型1. FAT文件系统FAT（File Allocation Table）文件系统是由微软公司开发的一种较为简单的文件系统。
它具有兼容性好、易于实现以及存储效率较低的特点。
FAT文件系统广泛应用于移动存储设备（如U盘、闪存卡等）和早期的Windows操作系统。
2. NTFS文件系统NTFS（New Technology File System）文件系统是微软公司在Windows NT系列操作系统中引入的一种高级文件系统。
它支持大容量存储、文件加密、磁盘配额管理以及更可靠的数据恢复等功能。
NTFS 还具有更好的文件安全性和权限控制能力，适用于服务器和大型企业网络环境。
3. ext文件系统ext（Extended File System）文件系统是Linux操作系统中常用的文件系统之一。
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命名和名字解析
因此，这种方案是不实用于包含异质 的环境和广阔地理区域的分布式系 统，其中适合于一个计算设施的一 个命名方案可能不适合于另一个计 算设施。
上下文的概念
为了克服系统范围唯一文件名的困难 ，上下文(context)的记号已被用于划 分一个名字空间。一个上下文辨认 名字空间，在该名字空间中来解析 一个给定的名字。上下文可以沿着 下列：地理边界，组织边界，特定 的主机，一个文件系统类型等划分 一个名字空间。
体系结构
一个高速缓存管理器是一个实现文件 高速缓存的进程。当被客户引用时 在文件高速缓存中存储在远程文件 服务器上的数据的一个副本被带到 客户的机器上。对这个数据的随后 访问在客户机上被本地地执行。因 此，减少由于网络延迟而带来的访 问延迟。
体系结构
高速缓存管理器可以出现在客户和文 件服务器上。在服务器上的高速缓存 管理器在内存中高速缓存文件，来减 少由于磁盘延迟而带来的延迟。如果 允许多个客户高速缓存一个文件并修 改它，副本可能变成不一致。为了避 免这个不一致问题，客户和文件服务 器上的高速缓存管理器协作执行数据 存储和检索操作。
命名和名字解析
传统上，在一个分布式环境中已经有 三种途径命名一个文件。最简单的方 案是把主机(host)名字并接 (concatenate)到存贮在该主机上的文 件名字。尽管这种途径保证了一个文 件名是系统范围唯一的，它和网络透 明性的目标冲突。这种途径的另一个 严重问题是把一个文件从一个主机移 到另一个主机需要改变文件名和访问 那个文件的应用。
命名和名字解析
第三种途径是具有单个全局目录，其 中系统种所有文件属于单个名字空间 。这种方案的变种在Sprite和Appollo 系统中找到。这种途径没有上述两种 命名方案的缺点。但是这种方案的主 要缺点是通常被限制到一个计算设施 或少数协作的计算设施。这种限制是 由于系统范围唯一文件名的要求，它 要求所有的包含的计算设施协作。
装载
⑵装载信息可以在服务器上维护，在 这种情况下，每一个客户可以看到 一个同样的文件名空间（见第5.2节 在Sprite文件系统中的远程链接）。 如果文件被移到一个不同的服务器 ，则装载信息仅需要在服务器上被 更新。在第一种途径中，每个客户 需要更新它的装载表。
高速缓冲(Caching)
在分布式文件系统中一般采用高速缓 冲(Caching)来减少数据访问中的延 迟。在文件高速缓冲时，当客户引 用数据时，存贮在远程文件服务器 上的数据的一个副本被带到客户。 随后对该数据的访问将在客户上本 地地执行，因而减少由于网络延误 而带来的访问延迟。
上下文的概念
x-Kernel逻辑文件系统是一个利上下文 的文件系统。在这个文件系统中， 一个用户定义他自己的文件空间层 次。在这个层次中的内部结点对应 于上下文。
上下文的概念
Tilde命名方案是利用上下文的命名方 案另一个变种。在Tilde命名方案中， 名字空间被划分为逻辑上独立的被称 为tilde树的目录树的集合。运行在系 统中的每个进程有一个tilde树集合与 之相联，构成了进程的tilde环境。当 一个进程企图打开或操作一个文件时 ，文件名被解释关于进程的tilde环境 。
服务器在发出一个磁盘I/O请求之前检 查它自己的高速缓存该数据块的出 现。在如何情况下该数据块都被传 输到客户的高速缓存并且如果它不 在服务器的高速缓存中，就装载到 服务器的高速缓存。
体系结构
客 户
请求访问数据 出现数据
装载数据到客 户高速缓存 返回数据给客户
服 器 务
加载服务器 高速缓存 发出磁盘读
装载(Mounting)
一个装载(mount)机制允许不同文件名 空间捆绑(binding)在一起构成一个单 个层次式结构的名字空间。虽然装载 (mount)是UNIX特有的，因为大多数 现存的分布式文件系统都基于 UNIX[33]，研究这个机制是值得的 。一个名字空间（或文件集合）可以 被被粘合到或装载在一个名字空间树 的一个内部结点或叶结点上。
检查客户 高速缓存
不出现数据
检查本 地磁盘（如 果有本地 磁盘）
不出现数据 出现数据 出现数据
检查服务器 高速缓存
不出现数据
发送请求给 文件服务器
通 网 信 络
建立分布式文件系统的机制
本节将介绍大多数当前运行的分布式 文件系统底层基本机制[33]。这些机 制利用以前在文件系统上的研究所 作的观察报告。这里要注意的一个 关键点是这些观察报告是运行在科 学环境下分时系统所作出的，并且 假定在分布式系统中也成立。
上下文的概念
在一个基于上下文的方案中，一个文 件名可以被想象为由一个上下文和 局部于那个上下文的名字组成。
上下文的概念
解析一个名字包含解释该名字关于给 定的上下文。解析可能在给定的上 下文内完成，或者可能导致另一个 上下文，在这种情况下，上述过程 被重复。如果所有的文件共享一个 共同的初始的上下文，则发生唯一 的系统范围全局名字。
设计课题
现在我们讨论在分布式文件系统的设 计和实现中必须讲的各种课题。由 研究这些设计课题，人们可以更好 地理解一个分布式文件系统的错综 复杂。
命名和名字Байду номын сангаас析
在文件系统中一个名字（name）和一 个对象相联（例如一个文件或一个 目录）。名字解析(name resolution) 指的是把一个名字映照到一个对象 ，或在复制情况下映照到多个对象 的过程。一个名字空间(name space) 是可能或不可能共享同一个名字解 析机制的名字集合。
装载
装载
图3表示了一个名字空间树。一个名字 空间被装载到的一个结点熟知为装载 点(mount point)。在图中结点a和i是 装载点，存贮在服务器Y和服务器Z 的目录分别被装载到其上。 注意a和i是名字空间树的内部结点。内 核保持一个称为装载表(mount table) 的结构，它映照装载点到适当的存储 设备。
提示
例如，在一个文件或一个目录的名字 被映照到一个物理对象之后，对象的 地址可以作为一个提示存贮高速缓冲 中。如果在随后的企图中该地址失败 于映照到该对象，高速缓冲的地址从 高速缓冲清洗。文件服务器咨询名字 服务器来决定文件或目录的实际地址 并且更新该高速缓冲。
大量数据传输
在一个网络上传输数据中大量延迟是 由于执行通讯协议的高费用（诸如打 包和斥包，通讯协议层次之间缓冲区 复制等）。事实上，通过局部网的实 际转移时间可能是不重要的。整批的 传输数据减少在服务器和客户两端的 协议处理开销[33]。在整批的数据传 输中，多个连续的数据块从服务器传 输到客户以代替只传输由客户引用的 数据块。
分布式文件系统
一个分布式文件系统是一个分布式操 作系统的资源管理组成成分。它实现 一个可以由系统中所有自治计算机共 享的公共文件系统。 分布式文件系统具有下列两个重要目 标： 网络透明性(Network tranaparency) 高可用性(High availability)
网络透明性
分布式文件系统的基本目的是，提供 访问分布于网络上的文件的功能性 能力如同一个分时主机系统访问驻 留于一个位置的文件同样的能力。 理想地，用户不需要知道所访问的 文件的位置。分布式文件系统的这 个性质熟知为网络透明性。
大量数据传输
高速缓冲分摊访问远程服务器的高费用 ，整批的传输分摊协议处理开销和在 一个文件的许多连续的数据块上磁盘 搜寻时间。整批的传输通过用一次搜 寻得到多个块减少文件访问开销；由 在单个上下文切换中格式化及传输多 个大包；以及由减少需要发送的认可 个数。整批的传输利用了大多数文件 作为一个整体被访问这样的事实。
装载
在分布式文件系统情况下，由远程服 务器维护的文件系统被装载到客户 上。存在两种途径维护装载信息： ⑴装载信息可以在客户上维护，在这 种情况下，每个客户必须单个地装 载每一个需要的文件系统。在Sun的 网络文件系统中采用这种途径。
装载
因为每个客户可以在名字空间树的任 何结点上装载一个文件系统，每一 个客户没有必要看到一个同样的文 件名空间。
体系结构
体系结构
但是，为了较高性能，若干被称为文 件服务器(file servers)的机器专用于存 储文件和执行存储及检索操作。系统 中的其余机器可以仅用于计算目的。 这些机器称为客户机(clients)，它们 访问存储在服务器上的文件。某些客 户机也可以装配一个本地磁盘用于高 速缓存(caching)远程文件，作为对换 区或存储区。
体系结构
由一个进程访问一个数据块的一个请 求被表示为该进程正在运行的客户机 的本地客户高速缓存。如果该块不在 这个高速缓存中则检查本地磁盘上是 否有这个数据块。如果有，则请求被 满足并且该块被装载到客户的高速缓 存中。如果该块不在本地存储，则请 求被传到适当的文件服务器，这由名 字服务器决定。
体系结构
加密(Encryption)
加密用于在分布式系统中的安全性。 Needham和Schroeder的工作是分布式 系统中目前大多数安全机制的基础。 在这种方案下，两个希望彼此通讯的 实体在一个认(authentication)服务器 的帮助下建立一个会话密钥。 注意，重要的是会话密钥由认证服务 器确定，但是，会话密钥从不以平文 发送给这两个实体。
高速缓冲
高速缓冲开拓了由程序所显示的引用 的时间上的局部性。引用的时间上 的局部性指的是当前所访问的文件 很可能在最近的将来会再次被访问 这个事实。
高速缓冲
数据可以高速缓冲在主存中或者在客 户的本地磁盘上。数据也被高速缓 冲在服务器的主存（服务器高速缓 冲）中来减少磁盘访问延迟。这些 数据包括在客户上交换出的数据以 及以前由客户请求的块相邻的数据 块，因为很可能不久会访问这些数 据块。
提示
在分布式文件系统中保证一致性是昂 贵的，因为，它要求文件服务器和 客户之间复杂的协作。
提示
另一种可供选择的途径是把高速缓冲的 数据处理为提示(hints)。在这种情况 下，高速缓冲的数据不期望是完全精 确的。但是，有效的高速缓冲条目实 质性地改善了性能而不招致维护高速 缓冲一致性的费用。可以使用提示的 应用类是那些在发现高速缓冲的数据 不是有效之后可以恢复的应用。