四、文件管理

本章导览

共 4 个小节：文件系统基础、文件系统基础、文件系统基础、文件系统

本章重点

• 逻辑结构（用户视角）：顺序文件、索引文件；物理结构（磁盘视角）：连续 / 链接 / 索引分配
• 目录用目录树组织，inode 记录文件元数据
• 存储空间管理（空闲链 / 位图）+ 文件系统层次结构（VFS）

文件系统基础

关键点

• 文件系统负责文件的存储、组织与管理
• 逻辑结构：无结构（流式）/ 有结构（记录式：顺序、索引、索引顺序）
• 文件目录：用目录树组织，目录项记录文件名 → inode 的映射

文件系统基础

关键点

• 物理结构（文件在磁盘怎么存）：连续分配（快、有外碎片）、链接分配（隐式 / 显式 FAT）、索引分配（inode、支持随机访问）
• 逻辑结构是用户视角、物理结构是磁盘视角，二者独立
• 存储空间管理：空闲表、空闲链、位图（bitmap）、成组链接

文件系统基础

关键点

• 文件基本操作：创建、打开、读、写、关闭、删除
• 文件共享：硬链接（多目录项指向同一 inode）vs 软链接（符号链接，存路径）
• 文件保护：访问控制表 ACL、权限位（rwx）、口令 / 加密

初始文件管理

文件的逻辑结构

文件目录

文件的物理结构

逻辑结构 VS 物理结构

文件存储空间管理

文件的基本操作

文件共享

文件保护

文件系统

关键点

• 层次：用户接口 → 逻辑文件系统 → 文件组织模块 → 基本文件系统 → I/O 控制 → 设备
• 全局结构：超级块（Super Block）+ inode 区 + 数据区
• **VFS（虚拟文件系统）**统一不同文件系统接口；挂载把文件系统接入目录树

文件系统的层次结构

文件系统的全局结构

关键点

注：“主引导记录 MBR、引导块”的作用，可结合第一章“操作系统引导”小节来学习

虚拟文件系统 & 文件系统挂载