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文件系统学习报告 文件系统为用户提供了一种简单的、统一的存取和管理信息的方法，可以通过文件的名字，使用直观的文件操作命令，就可获得所需要的信息，从而使用户摆脱了存储介质的特性和指令的细节。通过学习我们知道，文件系统是将存储、检索、共享和保护文件的手段提供给操作系统和用户，从而达到进一步方便用户、提高资源利用率的目的。文件是在逻辑上具有完整意义的信息集合，文件名是以字母开头的字母字串。它是由文件系统存储和加工的逻辑部件，所以其基本单位可以是信息项（一个字符或字节），也可以是记录。由此又可以这样认为：文件是具有符号名的信息（数据）项的集合；文件是具有符号名的记录的集合。根据以上这些文件的定义，每个文件都必须有一个唯一的文件名，不论是系统管理，还是用户使用文件。在大多数微型计算机系统中，文件名的长度一般为112个字符串，在DOS、Windows系统中文件名：文件名.文件扩展名。而且在Windows系统中文件名是允许超长的文件名的，最多可达到256个字符，不区分英语字母的大小写。文件扩展名一般不超过3个字符，用来表示文件的类型，例如：.cpp 表示c+语言程序文件.exe 表示可执行文件.dr 表示目录或子目录文件文件系统操作系统中负责管理和存取文件信息的软件机构，它由管理文件所需的数据结构（如目录表、文件控制块、存储分配表）和相应的管理软件，以及访问文件的一组操作所组成。文件系统从本质上是一个处于用户与外存之间的接口。从用户角度，文件系统屏蔽了对文件访问的实现细节，提供了简单，统一的方法供用户调用。从操作系统的角度上，文件系统是一种管理、组织文件的工具。一些典型的文件系统有：（1）fat32：Windos采用的文件系统（2）ext3（extended file system）：linux采用的文件系统（3）nfs：网络文件系统（4）iso9660：CD-ROM的标准文件系统（5）ReiserFS：性能很好的日志文件系统根据老师粗略的讲解和自学文件的逻辑结构和物理结构、串联文件、随机文件等，特别是详细了解了索引文件的结构组织，对文件的存储管理进一步的了解。而文件目录是文件系统在创建每一个文件的时候为其建立的文件说明，也称文件控制块FCB，它与文件一一对应，随着文件的建立而诞生，随着文件的删除而消失，并且可能随着文件内容的使用而发生动态改变。文件的组成=文件说明+文件体，而所有的文件说明组成了文件目录。文件目录即文件名址录，它是一张记录所有文件的名字及其存放地址的目录表。表中还应包括关于文件的说明和控制方面的信息。它又分为一级文集目录、二级文件目录和多级文件目录，方便了操作系统和用户的使用和管理。为了更了解文件系统的知识，经过查阅有关资料、上网等方式，以ext 文件系统为例做了一番了解。它是专门为Linux设计的文件系统被称为扩展文件系统（Extended File System）或EXT。目前的版本是ext3，在ext2基础上升级的日志式文件系统，下面是相关的学习笔记：1.ext2文件系统ext2是 GNU/Linux 系统中标准的文件系统，一个ext2文件系统的文件或目录包括索引结点和数据块两个部分，索引结点存放文件的属性、存取权限、修改时间以及其他的一些信息，而数据块存放文件的内容。超级块是用于存储文件系统的控制信息的数据结构，描述文件系统的状态、文件系统类型、大小、区块数、索引节点数等，存放于磁盘的特定扇区中。索引节点是用于存储文件的元数据的一个数据结构，文件的元数据，也就是文件的相关信息，和文件本身是两个不同的概念。它包含的是诸如文件的大小、拥有者、创建时间、磁盘位置等和文件相关的信息。ext2的特点为存取文件的性能极好，对于中小型的文件更显示出优势，这主要得利于其簇快取层的优良设计。 其单一文件大小与文件系统本身的容量上限与文件系统本身的簇大小有关，在一般常见的x86电脑系统中，簇最大为4KB, 则单一文件大小上限为2048GB,而文件系统的容量上限为16384GB。 但由于目前核心 2.4 所能使用的单一分割区最大只有2048GB，实际上能使用的文件系统容量最多也只有 2048GB。 2.ext3文件系统ext3是一种一种日志文件系统，是对ext2系统的扩展与兼容。日志式文件系统的优越性在于:由于文件系统都有快取层参与运作，如不使用时必须将文件系统卸下，以便将快取层的资料写回磁盘中。因此每当系统要关机时，必须将其所有的文件系统全部shutdown后才能进行关机。 如果在文件系统尚未shutdown前就关机 (如停电) 时，下次重开机后会造成文件系统的资料不一致，故这时必须做文件系统的重整工作，将不一致与错误的地方修复。然而，此一重整的工作是相当耗时的，特别是容量大的文件系统，而且也不能百分之百保证所有的资料都不会流失。 为了克服此问题，使用所谓“日志式文件系统”，此类文件系统最大的特色是，它会将整个磁盘的写入动作完整记录在磁盘的某个区域内，以便有需要时可以回溯追踪。 由于资料的写入动作包含许多的细节，像是改变文件标头资料、搜寻磁盘可写入空间、一个个写入资料区段等等，每一个细节进行到一半若被中断，就会造成文件系统的不一致，因而需要重整。 然而，在日志式文件系统中，由于详细纪录了每个细节，故当在某个过程中被中断时，系统可以根据这些记录直接回溯并重整被中断的部分，而不必花时间去检查其他的部