文件系统基础

文件是以计算机硬盘为载体存储在计算机上的信息集合，文件可以是文档、图片、程序等。在系统运行时，计算机以进程为基本单位进行资源的调度和分配，在用户进行的输入、输出中，以文件为基本单位。

1.文件的逻辑结构

文件的逻辑结构分为无结构文件和有结构文件，无结构文件指的是字符流，比如二进制文件和字符文件，又称流式文件。有结构文件指的是一组相似的记录，包括顺序文件、索引文件、索引顺序文件和直接文件。前三个都好理解，最后一个直接文件指的是：通过哈希函数直接决定记录地址，可能存在的问题是有hash碰撞。索引文件适用于定长记录文件，索引顺序文件用来记录变长文件。

2.文件的目录结构

用户对于文件的使用是按名读取，这个时候就需要映射到文件所在的磁盘，目录能够加快查找的速度。

目录结构

文件控制块和索引结点
文件控制块（FCB）：存放控制文件需要的各种信息的数据结构，以实现按名存取。包括文件描述、物理地址、文件全向、创建时间。
索引结点：找到文件后查找文件数据项时会使用

单级目录结构、两级目录结构、多级目录结构、无环图目录结构
单级目录结构：查找速度慢、解决不了重名问题
两级目录结构：能解决重名问题，无法对文件分类，不够灵活
多级目录结构：绝对路径和相对路径针对的就是多级目录结构来说，速度快，但是不便于实现文件共享。
无环图目录结构：用于实现文件共享，采用计数模式。

文件共享

硬链接和软连接
硬链接：用户文件目录直接指向索引结点，有一个指向就count++，断开一个就count–，原理也是引用计数法，这种方式比软连接快。
软连接：系统创建一个LINK类型的新文件，是共享文件的副本，只有一个用户指向真正的文件，其他的用户都只拥有这个副本。也就是说只有拥有”真身”的那个用户才拥有删除的权利。可能导致的问题，当试图遍历整个文件系统的时候，会多次遍历到该共享文件。

文件保护

文件保护通过口令保护、加密保护和访问控制等方式实现。
访问控制列表：维护一个访问控制列表，列表内容包括拥有者、组和其他。