什么是 *** 作系统的文件系统？

文件系统是 *** 作系统用于明确存储设备（常见的是磁盘，也有基于NANDFlash的固态硬盘）或分区上的文件的方法和数据结构；

即在存储设备上组织文件的方法。

*** 作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。

文件系统由三部分组成：文件系统的接口，对对象 *** 纵和管理的软件集合，对象及属性。

从系统角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。

电脑系统通常都在C盘目录“windows”的文件夹里面。系统文件夹指的是存放 *** 作系统主要文件的文件夹，一般在安装 *** 作系统过程中自动创建并将相关文件放在对应的文件夹中，这里面的文件直接影响系统的正常运行，多数都不允许随意改变的，如果此类文件夹被损坏或丢失，将会导致系统不能正常运行，甚至导致系统崩溃。

查看系统文件夹的方法如下：

1、鼠标左键双击”计算机“；

2、这时看到系统中的几个硬盘，选中C盘，双击打开；

3、找到”windows”的文件夹打开，里面就是系统文件了。

4、需要特别注意的是，C盘中不止“windows”的文件夹中的内容不要随意删除修改外，其他文件也尽量不要动。

人们对信息有存储的需求，早期计算机信息在保存在纸带上，存和读都不方便，且容量很低，而存储信息的需求未能得到满足，到了磁盘存储器的出现，对程序和数据等信息的管理的发展才得到质的飞跃。出现文件系统是需要把信息以一种单元，即文件的形式，存储在磁盘或其它外部存储介质上，导致了文件系统的出现。

文件系统是 *** 作系统中统一管理信息资源的一种软件。它管理文件的存储、检索、更新、提供安全可靠的共享和保护手段，并且方便用户使用。从用户的角度看，文件系统负责为用户建立文件、读写文件、修改文件、复制文件和撤销文件等，还能对文件按名存取。

文件是一组带标识的、在逻辑上有完整意义的信息项的序列，这里的标识就是文件名，”信息项“构成了文件的内容。

外存是相对内存而言，主要用来存储信息，其特点是断电后仍可保存信息，容量大，速度较慢，成本较低等

外存储设备通常由驱动部分和存储介质两部分组成，存储介质又常被卷。

存储介质有：磁带、磁盘、光盘、闪存

其中磁带是顺序存储，只能读了前面磁带的内容才能读后面，存取都一样，不能跳着读取，因此磁带适合存储不经常变化的内容，比如放歌。

磁盘支持随机读取，磁盘由带有读写磁头的机械臂和磁盘组成，磁盘像光盘，上面有磁性材料。系统对磁盘初始化时，会划分出一些同心圆，称为磁道，信息只能存储在磁道上，磁道分会被分成多个弧段，称为扇区，每个磁道有4-32个扇区。使用时，驱动器的马达带去磁盘高速匀速旋转，磁头一直停留在盘面表面上方并可以在不同磁道移动，当找到目标磁道时，碰头不动，磁盘依然转动，这时经过磁头的信息就被读出来可写进去。

光盘是激光作用下材料变化的非磁记录介质。

闪存是电荷擦除，支持随机存取，没有机械运动部件，寿命和可靠性高。

文件可以从不同的维度来进行分类：

按用途的方式分类：

按文件组织形式分类：

文件逻辑结构就是用户所看到的文件组织形式，文件逻辑结构是经过抽象的结构，所描述的是文件中信息组织形式。按逻辑结构可以把文件划分成三类：无结构的字符流式文件（由字节组成）、定长记录文件和不定长记录文件（由记录组成）；

文件的物理结构是指文件存储在外储设备上的结构，有三种存储结构：顺序存储、链式存储、索引存储；

顺序存储：文件存在连续的空间上，只要知道到起始地址和长度就可以读取文件。

优点：支持随机存取、

缺点：不支持动态扩充，容易产生碎片。

链式存储：文件存在不连续的物理块中，文件控制块保存第一个物理块的指针，之后每个物理块都有一个指针指向下一个物理块地址，如FAT文件系统

优点：可以动态扩充，提高磁盘利用空间；修改添加快。

缺点：

1.可靠性低。若其中某个物理块出错会导致后面全部块读取不到。

2.存取速度慢，不适于随机存取文件，需要从首个物理块一直读取到物理块；

索引存储：使用一张表来存储索引，每个索引指向逻辑文件的信息块。

优点：可以动态扩充，支持随机存取；

缺点：较多的寻道次数和寻道时间；索引表本身增加了存储空间的开销。

文件目录主要是用途是为了管理和索引文件，其结构简单说是一张表，表中存储着文件名、文件控制块、物理地址，通过文件名可以快速的读取到对应的文件。

一级目录是一张线性表，优点是：结构简单、实现简单；缺点：无法解决不同用户的文件名相同；文件多时查找慢。

二级目录是分为主目录和用户目录，主目录给出所有用户目录所在物理位置； 而用户目录则给出所有文件的FCB优点：不同用户文件可以重名、查找速度比一级目录快、能实现文件共享

多级目录（树形目录）除了最低一级物理块装有文件信息外，其它每一级的目录存储的都是下一级的目录或文件说明信息，多级目录存在唯一的概目录。优点是层次清楚、解决文件重名问题、查找速度快。

目录是指文件路径。

目录项是是文件控制块以一条记录的形式存储在目录文件中。

目录文件是多个文件控制块集中在一起形成的文件。

参考：《 *** 作系统》机械工业出版社 2017年版

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