文件系统层次结构

       现代操作系统有多种文件系统类型（如 FAT32 、 NTFS 、 ext2 、 ext3 、 ext4 等），因此文件系统测层次结构也不尽相同。如下图是合理的层次结构。

       

                                                 文件系统层次结构

       1.用户调用接口

             文件系统为用户提供与文件及目录的调用，如新建、打开、读写、关闭、删除文件，建立、删除目录等。此层由若干程序模块组成，每一模块对应一条系统

          调用，用户发出系统调用时，控制即转入相应的模块。

       2.文件目录系统

              文件目录系统的主要功能是管理文件目录，其任务有管理活跃文件目录表、管理读写状态信息表、管理用户进程的打开文件表、管理与组织在存储设备上的

           文件目录结构、调用下一级存取控制模块。

       3.存取控制验证

               实现文件保护主要由该级软件完成，它把用户的访问要求与 FCB 中指示的访问控制权限进行比较，以确认访问的合法性。

       4.逻辑文件系统与文件信息缓冲区

               逻辑文件系统与文件信息缓冲区的主要功能是根据文件的逻辑结构将用户要读写的逻辑记录转换成文件逻辑结构内的相应块号。

       5.物理文件系统

               物理文件系统的主要功能是把逻辑记录所在的相对块号转换成实际的物理地址。

       6.分配模块

                分配模块的主要功能是管理辅存空间，即负责分配辅存空闲空间和回收辅存空间。

       7.设备管理程序模块

                设备管理程序模块的主要功能是分配设备、分配读写用缓冲区、磁盘调度、启动设备、处理设备中断、释放设备读写缓冲区、释放设备等。

                我们可以通过当用户请求访问某个文件时发生的一系列事情来辅助记忆文件系统的层次结构。

                例如，用户要查看文件 F 中的内容，对操作系统发出命令（操作系统有面向用户的接口），于是就经过了第一层的用户调用接口。操作系统得到

          命令后，需要查找目录以文件 F 的索引信息，可能是 FCB ，也可能是索引结点，经过了第二层 文件目录系统。通过目录找到文件 FCB 后，需要查看

          文件 FCB 上的信息，看看那个用户有没有访问该文件的权限，于是经过了存取控制验证层。 用户通过验证后，就真正开始寻址了。操作系统的寻址

          往往要先得到逻辑地址，再得到物理地址，于是，在开始寻址的时候，操作系统经过了逻辑文件系统与文件信息缓冲区得到了相应文件的内容的物理地址；

          把逻辑地址转换成物理地址，是在物理文件系统中完成的；至此为止，寻址就完成了。寻址完成以后，我们关心找到的这块空间应该如何管理，如果要

          释放这块空间，那么任务就交给 辅助分配模块，如果要把这块空间分配给设备用于输入输出，那么就把任务交给设备管理程序模块。