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操作系统课件——文件系统在计算机的世界里，操作系统就像是一位有条不紊的管家，负责管理和协调计算机的各种资源，让它们能够高效地协同工作。
而文件系统，则是操作系统中负责管理文件和目录的重要组成部分。
今天，就让我们一起来深入了解一下这个看似平凡却又极其重要的文件系统。
文件系统是什么呢？简单来说，它是一种在存储设备上组织和存储文件的方法。
想象一下，你的计算机硬盘就像是一个巨大的图书馆，而文件系统就是图书馆里的分类系统和书架摆放规则。
它规定了文件如何被命名、存储、检索和访问，确保你能够轻松地找到你需要的文件，就像在图书馆里找到你想要的书一样。
文件系统的主要功能之一是文件的存储管理。
当你创建一个新文件时，文件系统会为它分配一定的存储空间。
这个过程就像是在图书馆里为一本新书找到一个合适的位置。
文件系统会考虑存储空间的可用性、文件的大小以及其他因素，来确保文件能够被妥善存储。
而且，当你对文件进行修改或添加内容时，文件系统还会负责动态地调整存储空间，以适应文件的变化。
文件的命名也是文件系统的重要任务之一。
一个好的文件命名规则能够让你快速准确地识别文件的内容。
通常，文件名由主文件名和扩展名组成。
主文件名可以是你自己定义的有意义的名称，而扩展名则表示文件的类型，比如“txt”表示文本文件，“jpg”表示图片文件，“mp4”表示视频文件等等。
通过文件名，操作系统和用户能够快速了解文件的大致内容和用途。
文件的检索和访问是文件系统的核心功能之一。
当你想要打开一个文件时，操作系统会根据你提供的文件名或其他相关信息，通过文件系统来找到文件的存储位置，并将其加载到内存中供你使用。
这就像是图书馆里的索引系统，能够帮助你快速找到你想要的书。
而且，文件系统还支持不同的访问权限设置，比如只读、读写、执行等，以确保文件的安全性和保密性。
目录结构也是文件系统的重要组成部分。
目录就像是图书馆里的书架分类，它可以将相关的文件组织在一起，形成一个层次化的结构。
第4章文件系统管理4.1.1 Linux文件系统概述文件系统对于任何一种操作系统来说都是非常关键的。
Linux中的文件系统是Linux下所有文件和目录的集合。
Linux系统中把CPU、内存之外所有其他设备都抽象为文件处理。
文件系统的优劣与否和操作系统的效率、稳定性及可靠性密切相关。
从系统角度看，文件系统实现了对文件存储空间的组织和分配，并规定了如何访问存储在设备上的数据。
文件系统在逻辑上是独立的实体，它可以被操作系统管理和使用。
Linux系统自身的文件系统称为ext2，它是Linux默认的文件系统。
通常把ext2及Linux 支持的文件系统称为逻辑文件系统。
系统中所有的设备，包括字符设备、块设备和网络设备，都按照某种方式由逻辑文件系统统一管理。
一般不同的逻辑文件系统具有不同的组织结构和文件操作函数，相互之间差别很大。
Linux的内核使用了虚拟文件系统VFS（Virtual File System）技术，即在传统的逻辑文件系统的基础上，增加了一个称为虚拟文件系统的接口层，如图4-1所示。
虚拟文件系统用于管理各种逻辑文件系统，屏蔽了它们之间的差异，为用户命令、函数调用和内核其他部分提供访问文件和设备的统一接口，使得不同的逻辑文件系统按照同样的模式呈现在使用者面前。
对于普通用户来讲，觉察不到逻辑文件系统之间的差异，可以使用同样的命令来操作不同逻辑文件系统所管理的文件。
图4-1 Linux文件系统结构示意图从用户角度看，文件系统也是操作系统中最重要的组成部分。
因为Linux系统中所有的程序、库文件、系统和用户文件都存放在文件系统中，文件系统要对这些数据文件进行组织管理。
Linux下的文件系统主要可分为三大块：一是上层的文件系统的系统调用，二是虚拟文件系统VFS，三是挂载到VFS中的各种实际文件系统，例如ext2，jffs等。
VFS是一种软件机制，称它为Linux的文件系统管理者更确切，与它相关的数据结构只存在于物理内存当中。
