『壹』 文件系统是如何建立的
右击，新建文件夹针对各层简要分析如下：1.首先我们来分析最低层——设备驱动层，该层负责与外设——磁盘等——通讯。文件系统都需要和存储设备打交道，而系统操作外设时离不开驱动程序。所以内核对文件的最后操作行为就是调用设备驱动程序完成从主存（内存）到辅存（磁盘）的数据传输。文件系统相关的多数设备都属于块设备，常见的块设备驱动程序有磁盘驱动，光驱驱动等，之所以称它们为块设备，一个原因是它们读写数据都是成块进行的，但是更重要的原因是它们管理的数据能够被随机访问——不需要像字符设备那样必须顺序访问。2.设备驱动层的上一层是物理I/O层，该层主要作为计算机外部环境和系统的接口，负责系统和磁盘之间数据块的交换。它要知道数据块在磁盘中地存储位置，也要知道文件数据块在内存缓冲中的位置，另外,它不需要了解数据或文件的具体结构。可以看到,这层最主要的工作是识别磁盘扇区和内存缓冲块[2]之间的映射关系。3.再上层是基础I/O监督层，该层主要负责选择文件 I/O需要的设备，调度磁盘请求等工作，另外分配I/O缓冲和磁盘空间也在该层完成。由于块设备需要随机访问数据，而且对速度响应要求较高，所以操作系统不能像对字符设备那样简单、直接地发送读写请求，而必须对读写请求重新优化排序，以能节省磁盘寻址时间，另外也必须对请求提交采取异步调度（尤其写操作）的方式进行。总而言之，内核必须管理块设备请求，而这项工作正是由该层负责的。4.倒数第二层是逻辑I/O层，该层允许用户和应用程序访问记录。它提供了通用的记录（record）I/O操作，同时还维护基本文件数据。为了方便用户操作和管理文件内容，文件内容往往被组织成记录形式，所以操作系统为操作文件记录提供了一个通用的逻辑操作层。
『贰』 简述linux 文件系统通过i 节点把文件的逻辑结构和物理结构转换的工作过程
Linux 通过i 节点表将文件的逻辑结构和物理结构进行转换。i 节点是一个64 字节长的表内，表中容包含了文件的相关信息，其中有文件的大小、文件所有者、文件的存取许可方式以及文件的类型等重要信息。在i 节点表中最重要 的内容是磁盘地址表 。在磁盘地址表中有13 个块号，文件将以块号在磁盘地址表中出现的顺序依次读取相应的块。Linux 文件系统通过把i 节点和文件名进行 连接，当需要读取该文件时，文件系统在当前目录表中查找该文件名对应的项，由此得到该文件相对应的i 节点号，通过该i 节点的磁盘地址表把分散存放的文件物 理块连接成文件的逻辑结构。—以上内容均来自传智播客社区，对话框可以直接领取相关内容解析。
『叁』 操作系统的文件系统由哪几部分组成
由文件系统的接口，对对象操纵和管理的软件集合，对象及属性组成。
操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，对对象操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。
(3)文件系统是怎样工作的扩展阅读：
文件的系统是操作系统用于明确磁盘或分区上的文件的方法和数据结构；即在磁盘上组织文件的方法。也指用于存储文件的磁盘或分区，或文件系统种类。
磁盘或分区和它所包括的文件系统的不同是很重要的。少数程序直接对磁盘或分区的原始扇区进行操作；这可能破坏一个存在的文件系统。大部分程序基于文件系统进行操作，在不同种文件系统上不能工作。
一个分区或磁盘在作为文件系统使用前，需要初始化，并将记录数据结构写到磁盘上。这个过程就叫建立文件系统。
『肆』 linux 虚拟文件系统的作用以及工作原理~~
我的理解，虚拟文件系统其实就是 通用文件操作的统一API接口，因为LINUX支持很多文件系版统，他不可能为权每个文件系统都设计一个API接口，这样，LINUX累，运行在LINUX上的程序更累，所以LINUX为了简化操作，就设计的通用API接口（专业术语，就是虚拟文件系统），这样程序不必关心，运行在LINUX上的是哪个文件系统，就对程序透明了，而具体的文件系统操作，有LINUXn内核完成就说这么多了，不懂可以再问O(∩_∩)O~
『伍』 NTFS文件系统是怎么工作的
您好，很高兴能回答您的问题！一、Ntfs的主要特征和优越性： 在NTFS文件系统中，对于不同配置的硬件，实际的文件大小从4GB到64GB。由于NTFS文件系统的开销较大，使用的最小分区应为50MB。 NTFS文件系统与FAT文件系统相比最大的特点是安全性，NTFS提供了服务器或工作站所需的安全保障。在NTFS分区上，支持随机访问控制和拥有权，对共享文件夹无论采用FAT还是NTFS文件系统都可以指定权限，以免受到本地访问或远程访问的影响；对于在计算机上存储文件夹或单个文件，或者是通过连接到共享文件夹访问的用户，都可以指定权限，使每个用户只能按照系统赋予的权限进行操作，充分保护了系统和数据的安全。NTFS使用事务日志自动记录所有文件夹和文件更新，当出现系统损坏和电源故障等问题而引起操作失败后，系统能利用日志文件重做或恢复未成功的操作二、1.看你自己的需要,玩游戏.办公,还是做监控系统,或者你有其他的用途,不同的用途有不同配置和价位. 2.注意找个比较正规的装配商最好是你朋友,而且货源一定要是正行货,并且一定要有个比较懂行的朋友帮你看看零件,在组装之前必须确认零件的质量,并且确认有质量保证书和质保单.在售后方面必须有保证. 3.在配置方面多听听多看看,上网查询一些价格 ,别花冤枉钱,这个是很重要的,别在假期,比如寒假暑假时候装机,那样会比较贵 4.兼容机就是升级好,要和你信赖的装配商保持良好的关系,以便能把机器尽量升级,特别提醒下,主板要选择兼容性最好的,以后的升级和换代会比较爽 技术参数: cpu 看核心频率、是否双核、同频不同型号性能也不一样 主板 必需要适合cpu 而且其它部件也是需要适合主板的 显卡 不同型号性能不同 主要看核心及显存频率 内存 容量越大越好 DDR2 800>DDR2 667三、内存条上面的缺口要对应内存插槽上面的凸出来的部分，插入内存条的时候昼量手不要左右摇摆，如果摇摆得厉害的话，可能会损坏内存条，主板上内存插槽里面的灰尘要吹干净。最好是用两只手拿著内存条，放在插槽中之后，用两只手的大拇指稍稍用力按进去就行了。四、BIOS是软件、是程序！ CMOS是芯片、是硬件！ 实际上我们是通过BIOS这个程序，去设置CMOS里的参数的。 CMOS是一块芯片，集成在主板上，里面保存着重要的开机参数，而保存是需要电力来维持的，所以每一块主板上都会有一颗纽扣电池，叫CMOS电池。 CMOS里存放着参数，要设置它，我们必须通过程序把设置好的参数写入CMOS，所以，就利用BIOS程序来读写。 你就明白了吗？ BIOS是什么？ BIOS就是(Basic Input/Output System，基本输入/输出系统的缩写)在电脑中起到了最基础的而又最重要的作用。是电脑中最基础的而又最重要的程序。把这一段程序放在一个不需要供电的记忆体（芯片）中，这就是平时所说的BIOS。 它为计算机提供最底层的、最直接的硬件控制，计算机的原始操作都是依照固化在BIOS里的内容来完成的。准确地说，BIOS是硬件与软件程序之间的一个接口或者说是转换器，负责解决硬件的即时需求，并按软件对硬件的操作要求具体执行。电脑使用者在使用计算机的过程中，都会接触到BIOS，它在计算机系统中起着非常重要的作用。 CMOS为何物？ CMOS，即：Complementary Metal Oxide Semiconctor——互补金属氧化物半导体(本意是指互补金属氧化物半导体存储嚣，是一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料)，是微机主板上的一块可读写的RAM芯片，主要用来保存当前系统的硬件配置和操作人员对某些参数的设定。CMOS RAM芯片由系统通过一块后备电池供电，因此无论是在关机状态中，还是遇到系统掉电情况，CMOS信息都不会丢失。 BIOS和CMOS的区别与联系： (BIOS是灵魂，CMOS是躯体，它们是灵魂与躯体的关系) BIOS是一组设置硬件的电脑程序，保存在主板上的一块EPROM或EEPROM芯片中，里面装有系统的重要信息和设置系统参数的设置程序——BIOS Setup程序。而CMOS即：Complementary Metal Oxide Semiconctor——互补金属氧化物半导体，是主板上的一块可读写的RAM芯片，用来保存当前系统的硬件配置和用户对参数的设定，其内容可通过设置程序进行读写。CMOS芯片由主板上的钮扣电池供电，即使系统断电，参数也不会丢失。CMOS芯片只有保存数据的功能，而对CMOS中各项参数的修改要通过BIOS的设定程序来实现。 BIOS与CMOS既相关又不同：BIOS中的系统设置程序是完成CMOS参数设置的手段；CMOS RAM既是BIOS设定系统参数的存放场所，又是 BIOS设定系统参数的结果。因此，完整的说法应该是“通过BIOS设置程序对CMOS参数进行设置”。由于 BIOS和CMOS都跟系统设置密初相关，所以在实际使用过程中造成了BIOS设置和CMOS设置的说法，其实指的都是同一回事，但BIOS与CMOS却是两个完全不同的概念，切勿混淆。
『陆』 NTFS文件系统是什么介绍一下
NTFS概述 NTFS (New Technology File System)是 Windows NT 操作环境和 Windows NT 高级服务器网络操作系统环境的文件系统。NTFS 的目标是提供：可靠性，通过可恢复能力(事件跟踪)和热定位的容错特征实现；增加功能性的一个平台；对 POSIX 需求的支持；消除 FAT 和 HPFS 文件系统中的限制。 NTFS 提供长文件名、数据保护和恢复，并通过目录和文件许可实现安全性。NTFS 支持大硬盘和在多个硬盘上存储文件(称为卷)。例如，一个大公司的数据库可能大得必须跨越不同的硬盘。NTFS 提供内置安全性特征，它控制文件的隶属关系和访问。从DOS 或其他操作系统上不能直接访问 NTFS 分区上的文件。如果要在DOS下读写NTFS分区文件的话可以借助第三方软件；现如今，Linux 系统上已可以使用 NTFS-3G 进行对 NTFS 分区的完美读写，不必担心数据丢失 Win 2000采用了更新版本的NTFS文件系统NTFS 5.0，它的推出使得用户不但可以像Win 9X那样方便快捷地操作和管理计算机，同时也可享受到NTFS所带来的系统安全性。 NTFS 允许文件名的长度可达 256 个字符。虽然 DOS 用户不能访问 NTFS 分区，但是 NTFS 文件可以拷贝到 DOS 分区。每个 NTFS 文件包含一个可被 DOS 文件名格式认可的 DOS 可读文件名。这个文件名是 NTFS 从长文件名的开始字符中产生的。 convert命令将FAT32无损转成NTFS格式 将FAT 卷转换成 NTFS。 CONVERT volume /FS:NTFS [/V] [/CvtArea:filename] [/NoSecurity] [/X] volume 指定驱动器号(后面跟一个冒号)、 装载点或卷名，但不能反过来无损操作。[编辑本段]NTFS的特点 ·NTFS可以支持的分区(如果采用动态磁盘则称为卷)大小可以达到2TB。而Win 2000中的FAT32支持分区的大小最大为32GB。 ·NTFS是一个可恢复的文件系统。在NTFS分区上用户很少需要运行磁盘修复程序。NTFS通过使用标准的事物处理日志和恢复技术来保证分区的一致性。发生系统失败事件时，NTFS使用日志文件和检查点信息自动恢复文件系统的一致性。 ·NTFS支持对分区、文件夹和文件的压缩。任何基于Windows的应用程序对NTFS分区上的压缩文件进行读写时不需要事先由其他程序进行解压缩，当对文件进行读取时,文件将自动进行解压缩；文件关闭或保存时会自动对文件进行压缩。 ·NTFS采用了更小的簇,可以更有效率地管理磁盘空间。在Win 2000的FAT32文件系统的情况下,分区大小在2GB～8GB时簇的大小为4KB；分区大小在8GB～16GB时簇的大小为8KB；分区大小在16GB～32GB时,簇的大小则达到了16KB。而Win 2000的NTFS文件系统，当分区的大小在2GB以下时,簇的大小都比相应的FAT32簇小;当分区的大小在2GB以上时(2GB～2TB),簇的大小都为4KB。相比之下，NTFS可以比FAT32更有效地管理磁盘空间，最大限度地避免了磁盘空间的浪费。 ·在NTFS分区上,可以为共享资源、文件夹以及文件设置访问许可权限。许可的设置包括两方面的内容：一是允许哪些组或用户对文件夹、文件和共享资源进行访问；二是获得访问许可的组或用户可以进行什么级别的访问。访问许可权限的设置不但适用于本地计算机的用户,同样也应用于通过网络的共享文件夹对文件进行访问的网络用户。与FAT32文件系统下对文件夹或文件进行访问相比，安全性要高得多。另外,在采用NTFS格式的Win 2000中,应用审核策略可以对文件夹、文件以及活动目录对象进行审核，审核结果记录在安全日志中，通过安全日志就可以查看哪些组或用户对文件夹、文件或活动目录对象进行了什么级别的操作，从而发现系统可能面临的非法访问,通过采取相应的措施，将这种安全隐患减到最低。这些在FAT32文件系统下,是不能实现的。 ·在Win 2000的NTFS文件系统下可以进行磁盘配额管理。磁盘配额就是管理员可以为用户所能使用的磁盘空间进行配额限制，每一用户只能使用最大配额范围内的磁盘空间。设置磁盘配额后，可以对每一个用户的磁盘使用情况进行跟踪和控制，通过监测可以标识出超过配额报警阈值和配额限制的用户，从而采取相应的措施。磁盘配额管理功能的提供，使得管理员可以方便合理地为用户分配存储资源，避免由于磁盘空间使用的失控可能造成的系统崩溃，提高了系统的安全性。 ·NTFS使用一个“变更”日志来跟踪记录文件所发生的变更。 ·还有诸如加密文件数据等等，和系统服务相关的东西不少。[编辑本段]NTFS的优点 1.具备错误预警的文件系统 在NTFS分区中，最开始的16个扇区是分区引导扇区，其中保存着分区引导代码，接着就是主文件表(Master File Table，以下简称MFT)，但如果它所在的磁盘扇区恰好出现损坏，NTFS文件系统会比较智能地将MFT换到硬盘的其他扇区，保证了文件系统的正常使用，也就是保证了Windows的正常运行。而以前的FAT16和FAT32的FAT(文件分配表)则只能固定在分区引导扇区的后面，一旦遇到扇区损坏，那么整个文件系统就要瘫痪。 但这种智能移动MFT的做法当然并非十全十美，如果分区引导代码中指向MFT的部分出现错误，那么NTFS文件系统便会不知道到哪里寻找MFT，从而会报告“磁盘没有格式化”这样的错误信息。为了避免这样的问题发生，分区引导代码中会包含一段校验程序，专门负责侦错。 2.文件读取速度更高效 恐怕很多人都听说NTFS文件系统在安全性方面有很多新功能，但你可否知道:NTFS在文件处理速度上也比FAT32大有提升呢? 对DOS略知一二的读者一定熟悉文件的各种属性:只读、隐藏、系统等。在NTFS文件系统中，这些属性都还存在，但有了很大不同。在这里，一切东西都是一种属性，就连文件内容也是一种属性。这些属性的列表不是固定的，可以随时增加，这也就是为什么你会在NTFS分区上看到文件有更多的属性. NTFS文件系统中的文件属性可以分成两种:常驻属性和非常驻属性，常驻属性直接保存在MFT中，像文件名和相关时间信息(例如创建时间、修改时间等)永远属于常驻属性，非常驻属性则保存在MFT之外，但会使用一种复杂的索引方式来进行指示。如果文件或文件夹小于1500字节(其实我们的电脑中有相当多这样大小的文件或文件夹)，那么它们的所有属性，包括内容都会常驻在MFT中，而MFT是Windows一启动就会载入到内存中的，这样当你查看这些文件或文件夹时，其实它们的内容早已在缓存中了，自然大大提高了文件和文件夹的访问速度。 3.磁盘自我修复功能 NTFS利用一种“自我疗伤”的系统，可以对硬盘上的逻辑错误和物理错误进行自动侦测和修复。在FAT16和FAT32时代，我们需要借助Scandisk这个程序来标记磁盘上的坏扇区，但当发现错误时，数据往往已经被写在了坏的扇区上了，损失已经造成。 NTFS文件系统则不然，每次读写时，它都会检查扇区正确与否。当读取时发现错误，NTFS会报告这个错误;当向磁盘写文件时发现错误，NTFS将会十分智能地换一个完好位置存储数据，操作不会受到任何影响。在这两种情况下，NTFS都会在坏扇区上作标记，以防今后被使用。这种工作模式可以使磁盘错误可以较早地被发现，避免灾难性的事故发生。 有些人发现当把磁盘转换为NTFS文件系统后，用磁盘扫描程序就很难发现磁盘错误了。经过前面的介绍，你知道这是为什么了吗? 4.“防灾赈灾”的事件日志功能 在NTFS文件系统中，任何操作都可以被看成是一个“事件”。比如将一个文件从C盘复制到D盘，整个复制过程就是一个事件。事件日志一直监督着整个操作，当它在目标地——D盘发现了完整文件，就会记录下一个“已完成”的标记。假如复制中途断电，事件日志中就不会记录“已完成”，NTFS可以在来电后重新完成刚才的事件。事件日志的作用不在于它能挽回损失，而在于它监督所有事件，从而让系统永远知道完成了哪些任务，那些任务还没有完成，保证系统不会因为断电等突发事件发生紊乱，最大程度降低了破坏性。 5.ntfs动态磁盘功能 动态磁盘是从Windows 2000时代开始的新特性，Windows Server 2003继续使用了这个相当棒的特性。相比基本磁盘，它提供更加灵活的管理和使用特性。您可以在动态磁盘上实现数据的容错、高速的读写操作、相对随意的修改卷大小等操作，而不能在基本磁盘上实现。动态磁盘没有卷数量的限制，只要磁盘空间允许，您可以在动态磁盘中任意建立卷。动态磁盘，我们可以将数块磁盘中的空余磁盘空间扩展到同一个卷中来增大卷的容量。基本磁盘的读写速度由硬件决定，不可能在不额外消费的情况下提升磁盘效率。在动态磁盘上创建带区卷来同时对多块磁盘进行读写，显著提升磁盘效率。 使用Windows XP 2000 2003等系统安装盘给硬盘分区时，往往发现不管硬盘大小，不管分区大小，最后总有8M的空间被剩余下来。这8M空间是用来转换成动态磁盘的。创建Raid时必须要有不小于8M的动态磁盘，所以Windows操作系统在进行分区时会自动留下8M的空间。 基本磁盘不可容错，如果没有及时备份而遭遇磁盘失败，会有极大的损失。在动态磁盘上创建镜像卷，所有内容自动实时被镜像到镜像磁盘中，即使遇到磁盘失败也不必担心数据损失了。在动态磁盘上创建带有奇偶校验的带区卷，来保证提高性能的同时为磁盘添加容错性。 动态磁盘提供了基本磁盘不具备的一些特性，例如创建可跨越多个磁盘的卷（跨区卷和带区卷）和创建具有容错能力的卷（镜像卷和 RAID-5 卷）的能力。动态磁盘上的所有卷都是动态卷。有五种类型的动态卷：简单卷、跨区卷、带区卷、镜像卷和 RAID-5 卷。镜像卷和 RAID-5 卷具有容错功能，仅在运行 Windows 2000 Server、Windows 2000 Advanced Server、Windows 2000 Datacenter Server 或 Windows Server 2003 操作系统的计算机上可用。不过，也可以通过运行 Windows XP Professional 的计算机在这些操作系统上远程创建镜像卷和 RAID-5 卷。不管动态磁盘使用主启动记录 (MBR) 还是 GUID 分区表 (GPT) 分区样式，都可以创建最多 2,000 个动态卷，但是动态卷的推荐值是 32 个或更少。 6.我是否需要哪些附加的功能? 其实，NTFS还提供了磁盘压缩、数据加密、磁盘配额(在“我的电脑”中右击分区并并行“属性”，进入“配额”选项卡即可设置)、动态磁盘管理等功能，这些功能在很多报刊杂志上介绍的比较多了，这里不再详细介绍。 NTFS提供了为不同用户设置不同访问控制、隐私和安全管理功能。如果你的系统处于一个单机环境，比如家用电脑，那么这些功能对你意义不是很大。[编辑本段]NTFS使用注意事项 NTFS是微软Windows NT内核的系列操作系统支持的、一个特别为网络和磁盘配额、文件加密等管理安全特性设计的磁盘格式。除了在局域网安装了NT系列的用户们使用NTFS外，随着NT内核的桌面系统Windows2000和XP的普及，很多个人用户也开始把自己的分区格式化为NTFS。 在一般情况下，NTFS的格式不能被Windows9X识别，而且在安装、操作方面也有差异，所以个人用户在使用这种磁盘格式的时候，必须留意下面的注意事项： 一、NT内核的系统应始终使用NTFS 吗？ NTFS是微软推荐在NT系列上使用的文件系统，但是，会有一些特殊的原因使用其他文件系统。如果计划用其他操作系统（包括 MS-DOS）访问文件，则应把引导的分区，即C盘选择格式为 FAT（包括FAT32）文件系统。如果使用的是NTFS文件系统并要与Windows NT进行双重引导，那么在继续Windows 2000或XP的安装之前，必须要为Windows NT安装SP4或更高版本的补丁。 二、转化NTFS和其他分区格式的技巧 一台机器用PQ7把一个分区由NTFS转换成FAT32格式，完成后发现该盘中的中文名的文件夹全部变成问号，打不开了。此时想转回来时发现提示磁盘错误，用Windows的磁盘扫描和DOS的CHKDSK检查后仍无法转换，里面有其下载的几百M的文件，现在已经搞的面目全非了。 其实，如果NTFS的分区容量很大且内有大量的数据存在的话，用直接转换的方式不仅缓慢，而且是很危险的——因为在每一个步骤里，转换的工具程序都要先读取扇区信息、拷贝到临时目录、转化格式再从临时目录读数据重新写入转换好的空间，再校验……这样的操作其实和低级格式化硬盘或是刷新主板的BIOS差不多危险，一旦发生掉电或是瞬间的数据量过大传输溢出缓冲区导致的死机，重新开机后可能就会丢失分区的所有信息，或是破坏引导区数据甚至是损坏硬盘。 如果硬盘其他分区有足够的空间，用拷贝后删除文件再转化的方法，会事半功倍。具体的操作就是先在其他分区建立一个目录，然后转到你的NTFS分区，选定全部文件，用复制粘贴的方法进行转移数据。然后把NTFS分区的数据清空，再进行转化格式就快很多，也安全得多了；从FAT的格式转换到NTFS也是一样道理。这种拷贝，比直接转换分区格式读读写写、又校验数据的那种繁琐过程快很多，可以在转换完成后，把数据拷贝回该分区。 另外，建议在清空数据后，利用GHOST镜像NTFS或FAT格式的空白分区，得到一个备份文件，以后如果再要转换分区格式利用它来进行就更快。 三、虚拟内存（页面文件）与NTFS的卷 现在很多人装了双硬盘系统甚至是简单的RAID磁盘阵列，在使用这种结构的系统同时是需要NTFS支持卷功能的，此时，应该尽量避免页面文件和系统文件在同一分区上，也不要在同一物理磁盘驱动器的不同分区中放置多个页面文件。特别注意避免将页面文件放入容错驱动器，例如镜像卷或 RAID-5 卷，因为页面文件不需要容错，而且一些容错系统将数据写到多个位置，会导致非常缓慢的数据写操作。 四、如果使用了虚拟机或是磁盘压缩，不适宜使用NTFS格式 使用虚拟机时，在NTFS分区引导的机器上使用光盘引导后，在装操作系统的时候，将会出现以下提示： Please wait while Setup initializes. Scanning system registry… Cannot create a temporary directory. If you have HPFS or NTFS installed on your hard drive， you will need to create an MS-DOS boot partition to set up Windows. 因为虚拟机出于兼容的考虑，只内置了最常用的硬件和软件支持，对NTFS格式的支持目前还不是很好。如果你使用Windows9X加补丁的方式来读写NTFS分区的话，也可能会导致某些长文件名或是中文名的文件结构被破坏；在使用GHOST备份和恢复的时候也可能会出现莫名其妙的错误。所以，上NTFS还是用NT内核的系列视窗系统好。 另外，注意压缩过的分区不能转化为NTFS。其实压缩磁盘分区变相增大容量是以系统速度的极大牺牲为代价的；而且还会给以后的系统维护、转换分区格式、升级操作系统等等带来很大麻烦。除非是完全出于备份数据的考虑，其他的应用建议不要使用Windows的分区磁盘压缩功能。
『柒』 Linux文件系统特点
Linux之所以能在嵌人式系统领域取得如此辉煌的成绩，与其自身的优良特性是分不开的。与其他操作系统相比，Linux具有以下一系列显著的特点。1．模块化程度高Linux的内核设计非常精巧，分成进程调度、内存管理、进程间通信、虚拟文件系统和网络接口五大部分；其独特的模块机制可根据用户的需要，实时地将某些模块插入或从内核中移走，使得Linux系统内核可以裁剪得非常小巧，很适合于嵌入式系统的需要。2．源码公开由于Linux系统的开发从一开始就与GNU项目紧密地结合起来，所以它的大多数组成部分都直接来自GNU项目。任何人、任何组织只要遵守GPL条款，就可以自由使用Linux 源代码，为用户提供了最大限度的自由度。这一点也正投嵌入式系统所好，因为嵌入式系统应用千差万别，设计者往往需要针对具体的应用对源码进行修改和优化，所以是否能获得源代码 对于嵌入式系统的开发是至关重要的。加之Linux的软件资源十分丰富，每种通用程序在Linux上几乎都可以找到，并且数量还在不断增加。这一切就使设计者在其基础之上进行二次开发变得非常容易。另外，由于Linux源代码公开，也使用户不用担心有“后闸”等安全隐患。同时，源码开放给各教育机构提供极大的方便，从而也促进了Linux的学习、推广和应用。3．广泛的硬件支持Linux能支持x86、ARM、MIPS、ALPHA和PowerPC等多种体系结构的微处理器。目前已成功地移植到数十种硬件平台，几乎能运行在所有流行的处理器上。由于世界范围内有众多开发者在为Linux的扩充贡献力量，所以Linux有着异常丰富的驱动程序资源，支持各种主流硬件设各和最新的硬件技术，甚至可在没有存储管理单元MMU 的处理器上运行，这些都进一步促进了Linux在嵌入式系统中的应用。4．安全性及可靠性好内核高效稳定。Linux内核的高效和稳定已在各个领域内得到了大量事实的验证。Linux中大量网络管理、网络服务等方面的功能，可使用户很方便地建立高效稳定的防火墙、路由器、工作站、服务器等。为提高安全性，它还提供了大量的网络管理软件、网络分析软件和网络安全软件等。5．具有优秀的开发工具开发嵌入式系统的关键是需要有一套完善的开发和调试工具。传统的嵌入式开发调试工具是在线仿真器（In Circuit Emulator，ICE），它通过取代目标板的微处理器，给目标程序提供一个完整的仿真环境，从而使开发者能非常清楚地了解到程序在目标板上的工作状态，便于监视和调试程序。在线仿真器的价格非常高，而且只适合做非常底层的调试。如果使用的是嵌人式Linux，一旦软硬件能支持正常的串口功能，即使不用在线仿真器，也可以很好地进行开发和调试工作，从而节省了一笔不小的开发费用。嵌入式Linux为开发者提供了一套完整的工具链（Tool Chain），能够很方便地实现从操作系统到应用软件各个级别的调试。6．有很好的网络支持利文件系统支持Linux从诞生之日起就与Internet密不可分，支持各种标准的Internet网络协议，并且很容易移植到嵌入式系统当中。目前，Linux几乎支持所有主流的网络硬件、网络协议和文件系统，因此它是NFS的一个很好的平台。另一方面，由于Linux有很好的文件系统支持（例如，它支持Ext2、FAT32、romfs等文件系统），是数据各份、同步和复制的良好平台，这些都为开发嵌入式系统应用打下了坚实的基础。7．与UNIX完全兼容目前，在Linux中所包含的工具和实用程序，可以完成UNIX的所有主要功能。但由于Linux不是为实时而设计的，因而这就成了Linux在实时系统中应用的最大遗憾。不过，目前有众多的自由软件爱好者正在为此进行不懈的努力，也取得了诸多成果
『捌』 文件系统的基本功能
按名存取,文件共享,文件保护,文件加密
『玖』 如何实现一个文件系统
摘要：本文目的是分析在Linux系统中如何实现新的文件系统。在介绍文件系统具体实现前先介绍文件系统的概念和作用，抽象出了文件系统概念模型。熟悉文件系统的内涵后，我们再近一步讨论Linux系统中和文件系统的特殊风格和具体文件系统在Linux中组成结构，为读者勾画出Linux中文件系统工作的全景图。最后，我们再通过Linux中最简单的Romfs作实例分析实现文件系统的普遍步骤。（我们假定读者已经对Linux文件系统初步了解）什么是文件系统首先要谈的概念就是什么是文件系统，它的作用到底是什么。文件系统的概念虽然许多人都认为是再清晰不过的了，但其实我们往往在谈论中或多或少地夸大或片缩小了它的实际概念（至少我时常混淆），或者说，有时借用了其它概念，有时说的又不够全面。比如在操作系统中，文件系统这个术语往往既被用来描述磁盘中的物理布局，比如有时我们说磁盘中的“文件系统”是EXT2或说把磁盘格式化成FAT32格式的“文件系统”等——这时所说的“文件系统”是指磁盘数据的物理布局格式；另外，文件系统也被用来描述内核中的逻辑文件结构，比如有时说的“文件系统”的接口或内核支持Ext2等“文件系统”——这时所说的文件系统都是内存中的数据组织结构而并非磁盘物理布局。还有些时候说“文件系统”负责管理用户读写文件——这时所说的“文件系统”往往描述操作系统中的“文件管理系统”，也就是文件子系统。虽然上面我们列举了混用文件系统的概念的几种情形，但是却也不能说上述说法就是错误的，因为文件系统概念本身就囊括众多概念，几乎可以说在操作系统中自内存管理、系统调度到I/O系统、设备驱动等各个部分都和文件系统联系密切，有些部分和文件系统甚至未必能明确划分——所以不能只知道文件系统是系统中数据的存储结构，一定要全面认识文件系统在操作系统中的角色，才能具备自己开发新文件系统的能力。为了澄清文件系统的概念，必须先来看看文件系统在操作系统中处于何种角色，分析文件系统概念的内含外延。所以我们先抛开Linux文件系统的实例，而来看看操作系统中文件系统的普遍体系结构，从而增强对文件系统的理论认识。下面以软件组成的结构图[1]的方式描述文件系统所涉及的内容。 我们针对各层做以简要分析：首先我们来分析最低层——设备驱动层，该层负责与外设——磁盘等——通讯。基于磁盘的文件系统都需要和存储设备打交道，而系统操作外设离不开驱动程序。所以内核对文件的最后操作行为就是调用设备驱动程序完成从主存（内存）到辅存（磁盘）的数据传输。文件系统相关的多数设备都属于块设备，常见的块设备驱动程序有磁盘驱动，光驱驱动等，之所以称它们为块设备，一个原因是它们读写数据都是成块进行的，但是更重要的原因是它们管理的数据能够被随机访问——不需要向字符设备那样必须顺序访问。设备驱动层的上一层是物理I/O层，该层主要作为计算机外部环境和系统的接口，负责系统和磁盘交换数据块。它要知道据块在磁盘中存储位置，也要知道文件数据块在内存缓冲中的位置，另外它不需要了解数据或文件的具体结构。可以看到这层最主要的工作是标识别磁盘扇区和内存缓冲块[2]之间的映射关系。再上层是基础I/O监督层，该层主要负责选择文件 I/O需要的设备，调度磁盘请求等工作，另外分配I/O缓冲和磁盘空间也在该层完成。由于块设备需要随机访问数据，而且对速度响应要求较高，所以操作系统不能向对字符设备那样简单、直接地发送读写请求，而必须对读写请求重新优化排序，以能节省磁盘寻址时间，另外也必须对请求提交采取异步调度（尤其写操作）的方式进行。总而言之，内核对必须管理块设备请求，而这项工作正是由该层负责的。倒数第二层是逻辑I/O层，该层允许用户和应用程序访问记录。它提供了通用的记录（record）I/O操作，同时还维护基本文件数据。由于为了方便用户操作和管理文件内容，文件内容往往被组织成记录形式，所以操作系统为操作文件记录提供了一个通用逻辑操作层。和用户最靠近的是访问方法层，该层提供了一个从用户空间到文件系统的标准接口，不同的访问方法反映了不同的文件结构，也反映了不同的访问数据和处理数据方法。这一层我们可以简单地理解为文件系统给用户提供的访问接口——不同的文件格式（如顺序存储格式、索引存储格式、索引顺序存储格式和哈希存储格式等）对应不同的文件访问方法。该层要负责将用户对文件结构的操作转化为对记录的操作。对比上面的层次图我们再来分析一下数据流的处理过程，加深对文件系统的理解。假如用户或应用程序操作文件（创建/删除），首先需要通过文件系统给用户空间提供的访问方法层进入文件系统，接着由使用逻辑I/O层对记录进行给定操作，然后记录将被转化为文件块，等待和磁盘交互。这里有两点需要考虑——第一，磁盘管理（包括再磁盘空闲区分配文件和组织空闲区）；第二，调度块I/O请求——这些由基础I/O监督层的工作。再下来文件块被物理I/O层传递给磁盘驱动程序，最后磁盘驱动程序真正把数据写入具体的扇区。至此文件操作完毕。当然上面介绍的层次结构是理想情况下的理论抽象，实际文件系统并非一定要按照上面的层次或结构组织，它们往往简化或合并了某些层的功能（比如Linux文件系统因为所有文件都被看作字节流，所以不存在记录，也就没有必要实现逻辑I/O层，进而也不需要在记录相关的处理）。但是大体上都需要经过类似处理。如果从处理对象上和系统独立性上划分，文件系统体系结构可以被分为两大部分：——文件管理部分和操作系统I/O部分。文件管理系统负责操作内存中文件对象，并按文件的逻辑格式将对文件对象的操作转化成对文件块的操作；而操作系统I/O部分负责内存中的块与物理磁盘中的数据交换。数据表现形式再文件操作过程中也经历了几种变化：在用户访问文件系统看到的是字节序列，而在字节序列被写入磁盘时看到的是内存中文件块（在缓冲中），在最后将数据写入磁盘扇区时看到的是磁盘数据块[3]。本文所说的实现文件系统主要针对最开始讲到第二种情况——内核中的逻辑文件结构（但其它相关的文件管理系统和文件系统磁盘存储格式也必须了解），我们用数据处理流图来分析一下逻辑文件系统主要功能和在操作系统中所处的地位。 其中文件系统接口与物理布局管理是逻辑文件系统要负责的主要功能。文件系统接口为用户提供对文件系统的操作，比如open、close、read、write和访问控制等，同时也负责处理文件的逻辑结构。物理存储布局管理，如同虚拟内存地址转化为物理内存地址时，必须处理段页结构一样，逻辑文件结构必须转化到物理磁盘中，所以也要处理物理分区和扇区的实际存储位置，分配磁盘空间和内存中的缓冲也要在这里被处理。所以说要实现文件系统就必须提供上面提到的两种功能，缺一不可。在了解了文件系统的功能后，我们针对Linux操作系统分析具体文件系统如何工作，进而掌握实现一个文件系统需要的步骤。Linux 文件系统组成结构Linux 文件系统的结构除了我们上面所提到的概念结构外，最主要有两个特点，一个是文件系统抽象出了一个通用文件表示层——虚拟文件系统或称做VFS。另外一个重要特点是它的文件系统支持动态安装（或说挂载、登陆等），大多数文件系统都可以作为根文件系统的叶子接点被挂在到根文件目录树下的子目录上。另外Linux系统在文件读写的I/O操作上也采取了一些先进技术和策略。我们先从虚拟文件系统入手分析linux文件系统的特性，然后介绍有关文件系统的安装、注册和读写等概念。虚拟文件系统虚拟文件系统为用户空间程序提供了文件系统接口。系统中所有文件系统不但依赖VFS共存，而且也依靠VFS系统协同工作。通过虚拟文件系统我们可以利用标准的UNIX文件系统调用对不同介质上的不同文件系统进行读写操作[4]。虚拟文件系统的目的是为了屏蔽各种各样不同文件系统的相异操作形式，使得异构的文件系统可以在统一的形式下，以标准化的方法访问、操作。实现虚拟文件系统利用的主要思想是引入一个通用文件模型——该模型抽象出了文件系统的所有基本操作(该通用模型源于Unix风格的文件系统)，比如读、写操作等。同时实际文件系统如果希望利用虚拟文件系统，既被虚拟文件系统支持，也必须将自身的诸如，“打开文件”、“读写文件”等操作行为以及“什么是文件”，“什么是目录”等概念“修饰”成虚拟文件系统所要求的（定义的）形式，这样才能够被虚拟文件系统支持和使用。我们可以借用面向对象的一些思想来理解虚拟文件系统，虚拟文件系统好比一个抽象类或接口，它定义（但不实现）了文件系统最常见的操作行为。而具体文件系统好比是具体类，它们是特定文件系统的实例。具体文件系统和虚拟文件系统的关系类似具体类继承抽象类或实现接口。而在用户看到或操作的都是抽象类或接口，但实际行为却发生在具体文件系统实例上。至于如何将对虚拟文件系统的操作转化到对具体文件系统的实例，就要通过注册具体文件系统到系统，然后再安装具体文件系统才能实现转化，这点可以想象成面向对象中的多态概念。我们个实举例来说明具体文件系统如何通过虚拟文件系统协同工作。例如：假设一个用户输入以下shell命令：$ cp /hda/test1 /removable/test2其中 /removable是MS-DOS磁盘的一个安装点，而 /hda 是一个标准的第二扩展文件系统（ Ext2）的目录。cp命令不用了解test1或test2的具体文件系统，它所看到和操作的对象是VFS。cp首先要从ext3文件系统读出test1文件，然后写入MS-DOS文件系统中的test2。VFS会将找到ext3文件系统实例的读方法，对test1文件进行读取操作；然后找到MS-DOS（在Linux中称VFAT）文件系统实例的写方法，对test2文件进行写入操作。可以看到 VFS是读写操作的统一界面，只要具体文件系统符合VFS所要求的接口，那么就可以毫无障碍地透明通讯了。 Unix风格的文件系统虚拟文件系统的通用模型源于Unix风格的文件系统，所谓Unix风格是指Unix传统上文件系统传统上使用了四种和文件系统相关的抽象概念：文件(file)、目录项(dentry)、索引节点(inode)和安装点(mount point)。文件——在Unix中的文件都被看做是一有序字节串，它们都有一个方便用户或系统识别的名称。另外典型的文件操作有读、写、创建和删除等。目录项——不要和目录概念搞混淆，在Linux中目录被看作文件。而目录项是文件路径中的一部分。一个文件路径的例子是“/home/wolfman/foo”——根目录是/，目录home,wolfman和文件foo都是目录项。索引节点——Unix系统将文件的相关信息（如访问控制权限、大小、拥有者、创建时间等等信息），有时被称作文件的元数据（也就是说，数据的数据）被存储在一个单独的数据结构中，该结构被称为索引节点(inode)。安装点——在Unix中，文件系统被安装在一个特定的安装点上，所有的已安装文件系统都作为根文件系统树中的叶子出现在系统中。上述概念是Unix文件系统的逻辑数据结构，但相应的Unix文件系统（Ext2等）磁盘布局也实现了部分上述概念，比如文件信息（文件数据元）存储在磁盘块中的索引节点上。当文件被载如内存时，内核需要使用磁盘块中的索引点来装配内存中的索引接点。类似行为还有超级块信息等。对于非Unix风格文件系统，如FAT或NTFS，要想能被VFS支持，它们的文件系统代码必须提供这些概念的虚拟形式。比如，即使一个文件系统不支持索引节点，它也必须在内存中装配起索引节点结构体——如同本身固有一样。或者，如果一个文件系统将目录看作是一种特殊对象，那么要想使用VFS，必须将目录重新表示为文件形式。通常，这种转换需要在使用现场引入一些特殊处理，使得非Unix文件系统能够兼容Unix文件系统的使用规则和满足VFS的需求。通过这些处理，非Unix文件系统便可以和VFS一同工作了，是性能上多少会受一些影响[5]。这点很重要，我们实现自己文件系统时必须提供（模拟）Unix风格文件系统的抽象概念。Linux文件系统中使用的对象Linux文件系统的对象就是指一些数据结构体，之所以称它们是对象，是因为这些数据结构体不但包含了相关属性而且还包含了操作自身结构的函数指针，这种将数据和方法进行封装的思想和面向对象中对象概念一致，所以这里我们就称它们是对象。Linux文件系统使用大量对象，我们简要分析以下VFS相关的对象，和除此还有和进程相关的一些其它对象。VFS相关对象这里我们不展开讨论每个对象，仅仅是为了内容完整性，做作简要说明。VFS中包含有四个主要的对象类型，它们分别是：超级块对象，它代表特定的已安装文件系统。索引节点对象，它代表特定文件。目录项对象，它代表特定的目录项。文件对象，它代表和进程打开的文件。每个主要对象中都包含一个操作对象，这些操作对象描述了内核针对主要对象可以使用的方法。最主要的几种操作对象如下：super_operations对象，其中包括内核针对特定文件系统所能调用的方法，比如read_inode()和sync_fs()方法等。inode_operations对象，其中包括内核针对特定文件所能调用的方法，比如create()和link()方法等。dentry_operations对象，其中包括内核针对特定目录所能调用的方法，比如d_compare()和d_delete()方法等。file对象，其中包括，进程针对已打开文件所能调用的方法，比如read()和write()方法等。除了上述的四个主要对象外,VFS还包含了许多对象，比如每个注册文件系统都是由file_system_type对象表示——描述了文件系统及其能力（如比如ext3或XFS）；另外每一个安装点也都利用vfsmount对象表示——包含了关于安装点的信息，如位置和安装标志等。其它VFS对象系统上的每一进程都有自己的打开文件，根文件系统，当前工作目录，安装点等等。另外还有几个数据结构体将VFS层和文件的进程紧密联系，它们分别是：file_struct 和fs_structfile_struct结构体由进程描述符中的files项指向。所有包含进程的信息和它的文件描述符都包含在其中。第二个和进程相关的结构体是fs_struct。该结构由进程描述符的fs项指向。它包含文件系统和进程相关的信息。每种结构体的详细信息不在这里说明了。缓存对象除了上述一些结构外，为了缩短文件操作响应时间，提高系统性能，Linux系统采用了许多缓存对象，例如目录缓存、页面缓存和缓冲缓存（已经归入了页面缓存），这里我们对缓存做简单介绍。页高速缓存（cache）是 Linux内核实现的一种主要磁盘缓存。其目的是减少磁盘的I/O操作，具体的讲是通过把磁盘中的数据缓存到物理内存中去，把对磁盘的I/O操作变为对物理内存的I/O操作。页高速缓存是由RAM中的物理页组成的，缓存中每一页都对应着磁盘中的多个块。每当内核开始执行一个页I/O操作时（通常是对普通文件中页大小的块进行磁盘操作），首先会检查需要的数据是否在高速缓存中，如果在，那么内核就直接使用高速缓存中的数据，从而避免了访问磁盘。但我们知道文件系统只能以每次访问数个块的形式进行操作。内核执行所有磁盘操作都必须根据块进行，一个块包含一个或多个磁盘扇区。为此，内核提供了一个专门结构来管理缓冲buffer_head。缓冲头[6]的目的是描述磁盘扇区和物理缓冲之间的映射关系和做I/O操作的容器。但是缓冲结构并非独立存在，而是被包含在页高速缓存中，而且一个页高速缓存可以包含多个缓冲。我们将在文件后面的文件读写部分看到数据如何被从磁盘扇区读入页高速缓存中的缓冲中的。文件系统的注册和安装使用文件系统前必须对文件系统进行注册和安装，下面分别对这两种行为做简要介绍。文件系统的注册VFS要想能将自己定义的接口映射到实际文件系统的专用方法上，必须能够让内核识别实际的文件系统，实际文件系统通过将代表自身属性的文件类型对象(file_system_type)注册(通过register_filesystem()函数)到内核，也就是挂到内核中的文件系统类型链表上，来达到使文件系统能被内核识别的目的。反过来内核也正是通过这条链表来跟踪系统所支持的各种文件系统的。我们简要分析一下注册步骤：struct file_system_type {const char *name; /*文件系统的名字*/int fs_flags; /*文件系统类型标志*//*下面的函数用来从磁盘中读取超级块*/struct super_block * (*read_super) (struct file_system_type *, int,const char *, void *);struct file_system_type * next; /*链表中下一个文件系统类型*/struct list_head fs_supers; /*超级块对象链表*/};其中最重要的一项是read_super()函数，它用来从磁盘上读取超级块，并且当文件系统被装载时，在内存中组装超级块对象。要实现一个文件系统首先需要实现的结构体便是file_system_type结构体。注册文件系统只能保证文件系统能被系统识别，但此刻文件系统尚不能使用，因为它还没有被安装到特定的安装点上。所以在使用文件系统前必须将文件系统安装到安装点上。文件系统被实际安装时，将在安装点创建一个vfsmount结构体。该结构体用代表文件系统的实例——换句话说，代表一个安装点。vfsmount结构被定义在<linux/mount.h>中，下面是具体结构―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――struct vfsmount{struct list_head mnt_hash; /*哈希表*/struct vfsmount *mnt_parent; /*父文件系统*/struct dentry *mnt_mountpoint; /*安装点的目录项对象*/struct dentry *mnt_root; /*该文件系统的根目录项对象*/struct super_block *mnt_sb; /*该文件系统的超级块*/struct list_head mnt_mounts; /*子文件系统链表*/struct list_head mnt_child; /*和父文件系统相关的子文件系统*/atomic_t mnt_count; /*使用计数*/int mnt_flags; /*安装标志*/char *mnt_devname; /*设备文件名字*/struct list_head mnt_list; /*描述符链表*/};――――――――――――――――――――――――――――――――――――――文件系统如果仅仅注册，那么还不能被用户使用。要想使用它还必须将文件系统安装到特定的安装点后才能工作。下面我们接着介绍文件系统的安装[7]过程。安装过程用户在用户空间调用mount()命令——指定安装点、安装的设备、安装类型等——安装指定文件系统到指定目录。mount()系统调用在内核中的实现函数为sys_mount(),该函数调用的主要例程是do_mount()，它会取得安装点的目录项对象，然后调用do_add_mount()例程。do_add_mount()函数主要做的是首先使用do_kern_mount()函数创建一个安装点，再使用graft_tree（）将安装点作为叶子与根目录树挂接起来。整个安装过程中最核心的函数就是do_kern_mount()了，为了创建一个新安装点（vfsmount）,该函数需要做一下几件事情：l 1 检查安装设备的权利，只有root权限才有能力执行该操作。l 2 Get_fs_type()在文件链表中取得相应文件系统类型（注册时被填加到练表中）。l 3 Alloc_vfsmnt()调用slab分配器为vfsmount结构体分配存储空间，并把它的地址存放在mnt局部变量中。l 4 初始化mnt->mnt_devname域l 5 分配新的超级块并初始化它。do_kern_mount( )检查file_system_type描述符中的标志以决定如何进行如下操作：根据文件系统的标志位，选择相应的方法读取超级块(比如对Ext2,romfs这类文件系统调用get_sb_dev()；对于这种没有实际设备的虚拟文件系统如 ramfs调用get_sb_nodev())——读取超级块最终要使用文件系统类型中的read_super方法。安装过程做的最主要工作是创建安装点对象，挂接给定文件系统到根文件系统的指定接点下，然后初始化超级快对象，从而获得文件系统基本信息和相关操作方法(比如读取系统中某个inode的方法)。总而言之，注册过程是告之内核给定文件系统存在于系统内；而安装是请求内核对给定文件系统进行支持，使文件系统真正可用。转载
『拾』 什么是文件系统常见的文件系统有哪些
文件系统是操作系统用于明确磁盘或分来区上的文件的方法和数据结构；即回在磁盘上组织答文件的方法。也指用于存储文件的磁盘或分区，或文件系统种类。操作系统中负责管理和存储文件源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：与文件管理有关软件、被管理文件以及实施文件管理所需数据结构。从系统角度来看，百文件系统是对文件存储器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。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，当用度户不再使用时撤销文件等。
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