[科普中国]-文件子系统

概述

与其他操作系统相比，Unix的文件系统更为简单统一。Unix的文件是个简单的字节序列。因此，一个文本文件(由ASCII字符组成的字符流)和一个二进制文件的结构和访问方法对于Unix是一样的，差别仅在文件内容本身，这要用户程序来解释。

文件由一系列块(block)组成，每个块可能含有512、1024或2048个字节，具体由系统实现决定。不同的文件系统的块大小可以不同，但同一个文件系统的块大小是相同的。使用块较大时，由于每次磁盘操作可以传输更多的数据，操作所花的时间较少，所以可以提高磁盘和内存间数据的传输率；但与此同时，块太大时，存储的有效容量也将会下降。1

系统构成一个文件系统通常由4部分组成：引导块(boot block)、超级块(super block)、索引节点表(inode table)和数据块(data blocksl)。

1、引导块用来存放该文件系统的引导程序，用于系统引导或启动操作系统。如果一个文件系统不安放操作系统，它的引导块将为空。

2、超级块用来描述本文件系统管理的资源，它包含空闲索引节点表和空闲数据块表，具体说明文件系统的资源使用情况。

3、索引节点表用来存储文件的控制信息，每个节点对应一个文件。

4、数据块是磁盘上存放数据的磁盘块，包括目录文件的数据。1

特性UNIX系统中的每个文件子系统都需要安装后才能使用，而且是没有驱动器符号的。在UNIX系统中只有一棵目录树，操作系统管理的所有文件子系统都在这棵树上，并有如下的特性。

1、系统文件子系统的目录就是树根。

2、其他的文件子系统都以这棵树中的某一个已存在的目录作为树根，即任何一个其他的文件子系统，在使用前都要安装到这棵树中的某一个已存在的目录上。安装是通过mount命令或系统调用来完成的。例如，使用mount命令将名为/dev/fdO的软驱中的软盘内容安装到目录/user/elephant下的命令为：“mount/dev/fdO/user/eIephant”。

3、某个文件子系统使用完毕时，都要卸下该文件子系统。使用命令umount或系统调用来完成。如使用umount将软盘的文件子系统卸下，这样可以使用命令：“umount/dev/fdO”。

目录树本身记录着一些信息，我们可以利用它并找到文件。描述这些信息时使用由“/”字符分隔的字符串，称为路径。如“/dev/cdrom”中第一个“/”表示系统树形目录的根，称为根目录；其他的“/”是用于分隔，表示父子关系；接下来“dev”表示设备文件所在的目录，是根目录的一个子目录，“cdrom”是目录“dev”下的一个文件，是光驱设备文件。2