文件系统如何管理文件

文件系统就是一个软件代码，属于OS的一部分。
文件系统管理文件的逻辑结构——树形结构

文件系统使用树形结构来管理文件的，凡是涉及管理的，都是以树形结构来管理的，比如班级学生组织结构，*、公司的人员组织结构，都是以树形结构来管理的。

对于文件系统来说，目录是非常重要的文件组织节点。

但是文件系统是软件代码来实现的，所以树形管理结构，是以程序代码的形式来构建的。文件在库设备上存储好之后整个文件系统的代码才回去管理文件。

我们的U盘，电脑的硬盘，移动硬盘等都是块设备。
文件在块设备上是如何存储的：
文件系统如何管理文件，文件系统通过“文件路径名”索引找到文件，（文件属性）【linux】（t）

第一个自举区我们不用关系。

超级区
存放了很重要的数据结构，例如各种结构体，链表等等，负责块设备空间的分配和释放，超级区会记录块设备空间那些用了哪些没用。也就是负责文件属性存储区空间，文件数据存储区空间的分配和释放。

inode节点区
被划分为了一个个相连的，空间大小相同的inode节点空间。
每个节点空间被用于存放某个文件的属性信息，每个节点空间大小是固定的
每个节点都有一个节点编号，通过节点编号就可以索引找到inode节点空间。使用stat读取文件属性时，struct stat结构体中的st_dev成员，就是用来存储inode节点编号的。

数据区
数据区专门用于存放文件的数据，当然我们前面就提到过，不是所有的文件都有数据，只有普通文件、目录、链接文件有数据，其它的文件只有属性，没有数据。
存储数据时，实际上并不是数据有多少个字节，就分配对应多少的字节空间给你，为了便于物理空间高效管理，往往都是按块分配空间的，一块往往为4k字节（4*1024）。文件中的数据小于一块时，还是给你分配一块，当数据超过一块时，会给你再分配一块，当这一块又满了时，再给你分配一块。不同的数据块之间物理位置上不一定是连续的，块之间使用地址进行相互链接，也即是说每一块都有存放前后块的地址，通过地址就可以找到前后块空间。

普通文件存放数据
如果是文本文件，数据就是文字编码。
如果是纯二进制文件，数据就是机器指令之类。

目录文件
目录文件的数据量小，所以一般就只有一块数据。
目录文件里面放的内容，并不是目录所包含文件的数据，放的只是所包含文件的基本信息，其中两个信息最重要：
文件名
文件的inode节点号
这个两个有什么用，后面我们会详细说明。

链接文件
存放的数据很简单，就是所指向文件的文件名。

文件系统通过“文件路径名”索引找到文件

索引找到普通文件

fd = open("/new/xxx.txt", O_RDWR);
文件系统如何利用/new/xxx.txt，找到xxx.txt文件。
文件系统如何管理文件，文件系统通过“文件路径名”索引找到文件，（文件属性）【linux】（t）
首先要找到根目录，通过地址找到根目录的inode节点空间。这个地址是块设备的地址，这个地址是固定的，找到之后在这个节点空间里面存放数据空间的地址，找到/目录的数据空间，/目录的数据空间存放的是文件名和inode节点号，然后找到new的文件名，找到文件名就找到了对那个的inode节点编号，然后通过inode节点编号在inode节点表里面进行查找到对应编号为2的inode节点，然后里面存放了new这个目录数据的地址，然后根据地址索引到new目录数据的数据空间，里面存放了文件的基本信息，在new目录数据图中的…代表上一级目录，.代表当前目录xx.txt是个普通文件，文件名所对应的节点号是1，通过1然后通过inode节点编号在inode节点表里面进行查找到对应的编号为1的inode节点空间，xx.txt数据的起始地址放在编号为1的inode节点空间。那么我们得到了xx.txt数据的起始地址之后，读写这个文件的的时候，底层的驱动程序就可以通过这个地址去操作这个文件。操作完之后通过当前块所存放的下一个块的地址，找到下一个块，返回的时候下一块也存放了上一块的地址，所以跳到第一个数据块。找到数据存放空间的起始地址后，read、write调用驱动读写数据时，“块设备驱动程序”通过这个地址，就能够实现数据的读写。