(2025)408考研：王道操作系统文件管理强化

写在最前面，需要pdf的请资源里下载，已经排版好了，这里不知道为什么粘贴上来排版这么难看！！！

某一个分区进行格式化的时候，这个分区的文件系统就被建立了，一旦这个文件系统建立完后，就确定了文件系统使用的什么样的物理结构。

操作系统引导：

主存分为两部分，RAM和ROM(BIOS),开机时，cpu会先执行BIOS的自举程序。

①CPU会先执行ROM中的引导程序（先进行硬件自检，再开机）

②将磁盘(RAM)的第一块：主引导记录(MBR)读入内存，执行磁盘引导程序，扫描分区表。（知道电脑有几个分区，并且知道哪个分区是系统盘）

③从系统所在盘(C盘)：读入引导记录(PBR)，执行其中的程序

④执行程序又引导操作系统把查找根目录将根目录的内容读入内存，于是操作系统又可以从C盘的根目录出发，将所有需要的东西找到，逐个加载进来。

注1：主引导记录和引导记录不是一个东西。

注2：主引导记录在整个磁盘的前边，而引导记录是在系统盘的前边。

    注3：根目录表是怎么找到的？根目录的在磁盘块的位置定死了，设置固定地址去读就好。

补充知识点：open系统调用是要得到文件的控制信息，而不是文件数据本身！！！

2.UFS文件系统（物理结构：混合索引）

2.1.UFS文件系统的基本概念

将操作系统系统盘分区放大，于是系统盘分区如下所示(只包含了引导记录部分)：

引导块：用于引导操作系统初始化的一段程序。作用效果是引导操作系统找到根目录，并将根目录的目录文件的内容载入内存。

超级块：包含一些重要的文件系统管理信息，如：魔数、磁盘转速、磁道数、扇区数等

位示图：这个位示图（字，位），位为1bit，1表示不空闲，0表示空闲。

注1：每个bit对应一个物理块。因此，若磁盘块共有 n 个，则位示图也至少要有 n bit。

注2：设⼀个磁盘块大小为4KB，即 32K bit，因此这个位示图能支持的磁盘大小上限为 32K 个块。如果需要支持更多磁盘块，则需要扩充位示图的大小。

inode区：在Unix文件系统中，所有的索引结点集中存放，即所有inode有共同的起始地址。

“inode结点”就是“索引节点”。每个文件对应一个inode！！！用于表示“文件物理结构”的“混合索引表”被包含在inode结点中，通过“混合索引表”，即可找到一个文件中每个块存储的物理位置。

根目录(存在固定位置)：

                                

根目录文件的内容

注1：根目录的信息存储在磁盘的固定位置，这样可以保证开机时，能够找到根目录，再从根目录出发找到其他信息。

注2：开机时，根目录的内容通常会被加载到内存，并一直常驻内存。

注3：由于Unix文件系统采用了“索引结点”，因此每个目录项只需包含“文件名、inode号”，文件的具体属性包含在inode中。

注4：每个目录文件中默认包含两个目录项，分别是“.”和“..”，表示当前目录，“..”表示上一级目录。根目录比较特殊，没有所谓的“上一级目录”，因此它的目录项“..”指向自身

2.2.UFS文件系统打开文件的过程(对应文件系统骚图来看！)

当前工作目录在根目录下。开机时，根目录文件的内容通常会被加载到内存，并常驻内存。(即顶级索引表结点已经在内存中)

1. 根据目录文件的内容查找到各个文件(目录也是文件)对应inode编号(inode索引各个文件)

注：如果是目录文件，则inode索引的文件记录的又是该目录下各个文件的inode。如果是普通文件，则inode索引的文件就是文件数据。

1. 通过目录文件又可以得到下一级文件的inode。

如果读取对应物理块，用read系统调用，才可以得到对应的目录文件(或普通文件)

3、循环反复。

原文地址：https://blog.csdn.net/qq_29992017/article/details/142696392

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