一.文件系统层次结构

（1）用户接口
文件系统需要向上层的用户提供一些简单易用的功能接口，用于处理用户发出的系统调用请求（Read、Write、Open、Close等系统调用）
（2）文件目录系统
用户是通过文件路径来访问文件的，因此这一层需要根据用户给出的文件路径找到相应的FCB或索引结点。所有和目录、目录项相关的管理工作都在本层完成，如：管理活跃的文件目录表、管理打开文件表等。
（3）存取控制模块
为了保证文件数据的安全，还需要验证用户是否有访问权限。这一层主要完成了文件保护相关功能。
（4）逻辑文件系统与文件信息缓冲区
用户指明想要访问文件记录号，这一层需要将记录号转换为对应的逻辑地址
（5）物理文件系统
把文件的逻辑地址转换为实际的物理地址
（6）设备管理模块
直接与硬件交互，负责和硬件直接相关的一些管理工作。如：分配设备、分配设备缓冲区、磁盘调度、启动设备、释放设备等
（7）辅助分配模块
负责文件存储空间的管理，即负责分配和回收存储空间
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二.文件系统的全局结构

1.物理格式化/低级格式化
划分扇区，检测坏扇区（坏扇区对操作系统透明），并用备用扇区替换坏扇区
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2.逻辑格式化/高级格式化
逻辑格式化后，磁盘分区（分卷），完成各分区的文件系统初始化。逻辑格式化后，灰色部分就有实际数据了，白色部分还没有数据。

（1）超级块：迅速找到若干空闲盘块
（2）位示图：判断某特定磁盘块是否空闲
（3）i 结点区：存放索引结点（连续存放），可以通过索引结点下标定位到指定结点

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3.文件系统在内存中的结构

（1）目录的缓存
近期访问过的目录文件会缓存在内存中，不用每次都从磁盘读入，这样可以加快目录检索速度
（2）系统打开文件表
整个系统只有一张
（3）进程打开文件表
每个进程一张，包含在PCB中，记录某进程当前打开了哪些文件
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[例] 文件A所在目录M，将目录M的数据读入主存，查找目录项，找到FCB_A，将该目录项复制到系统打开文件表，并设置打开计数。在进程的打开文件表中新建条目，记录打开方式（只读），并记录系统打开文件表索引（2），并返回文件描述符（指向进程打开文件表新条目的指针）。后续程序员即可使用文件描述符对文件进行操作。
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三.虚拟文件系统与文件系统挂载（安装）

（一）虚拟文件系统

1.普通文件系统
计算机内部存在多种文件系统，程序员调用函数不便。
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2.虚拟文件系统VFS
虚拟文件系统向上层用户进程提供统一标准的系统调用接口，屏蔽底层具体文件系统的实现差异。虚拟文件系统要求下层的文件系统必须实现某些规定的函数功能，如：open/read/write。一个新的文件系统想要在某操作系统上被使用，就必须满足该操作系统VFS的要求。
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每次打开文件后，虚拟文件系统都会给文件在主存中建立一个VNode，将文件相关信息复制到VNode结点中。虚拟文件系统就可以用统一的数据结构来表示任何一个文件的信息（无论文件属于哪个文件系统）。VNode中的函数功能指针指向对应文件系统的函数功能列表