計算機檔案系統概述

掛載磁碟分割槽

對磁碟分割槽fdisk /dev/sdb對分割槽進行格式化，掛載需要超級塊等資料元素mkfs.ext4 /dev/sdb1格式化好的分割槽進行掛載mount /dev/sdb1 /mnt/sdb

1. 嵌入式檔案系統

普通pc上，一般使用ide硬碟等外存裝置。而在嵌入式系統中特殊的應用目的對儲存器提出特殊要求，體積，功耗等。

大部分嵌入式系統的檔案系統建立在flash上，由於flash操作的特殊性。flash上的檔案系統和普通磁碟上的檔案系統有很大的區別。flash操作特殊性如下：

nor flash

nand flash

介面如sram，易使用

讀速度快

速度慢64k~128k的塊為單位

8~32k為單位

寫速度慢

速度快單片容量小1~32m

單片容量大8~128m

擦寫次數10萬次

最大擦寫次數100萬次~1000萬次

2. ext2檔案系統

the second extended file system在linux中應用極為廣泛是gun/linux系統中標準的檔案系統效能好，開銷小，中小型檔案的儲存效能好，主要得益於優良的設計。

ext2檔案系統由一系列邏輯上線形排列的資料塊組成，資料就儲存在這些資料塊中。每個資料塊具有相同的大小，所有塊又被分為若干個組塊，每個塊組包含相同個數的資料塊，整個檔案系統布局如下：

超級塊超級塊包含了對檔案系統基本大小和狀態的描述，檔案系統管理者可以用這些資訊來使用和維護檔案系統。當檔案系統被安裝之後，通常情況下唯讀位於塊組0的超級塊。但每個塊組都包含乙份超級塊的備份，當檔案系統被破壞時能被恢復。

組描述符

每乙個塊有乙個組描述符，組描述符用於描述每個塊組的控制和統計資訊。所有塊組的組描述符在每個塊組中都有備份，以便破壞時可以恢復。

塊點陣圖每個塊組都有乙個塊點陣圖，位於組描述表之後，用來描述本塊組資料塊的使用狀況。

inode結構

通過使用inode資料結構來描述系統中的每乙個檔案或者目錄，它表示檔案系統樹形結構的節點。

inode表和inode點陣圖

乙個塊組中所有檔案的inode形成了inode表，表項的序號就是inode號，inode表存放在塊組中所有資料塊之前，在塊組中要占用幾個邏輯塊，由s_inodes_per_group決定。

inode點陣圖反應了inode表中各個表項的使用情況，它的一位表示inode表中的乙個表項，若某位為1表示對應的表項已被占用，為0表示表項空閒。

3.fat12檔案系統介紹

每個目錄（directory entry）佔32個位元組其中，dir_fstclus對應了檔案的第乙個簇號，但需注意，資料區的簇號是從2開始，不是0和1.為此，fat中前兩個fat項（0項和1項）不被使用，從第二個fat項開始有效。

每個fat項（fatentry）長度為12bits，即乙個半位元組，fat表中每三個位元組存放兩個fatentry。

fatentry代表檔案的下乙個簇號，但是如果其值大於0xff8，則表示當前簇是檔案的最後乙個簇；如果是0xff7，則表示這是乙個壞簇。

fatentry就是資料區對應簇的next欄位，它使乙個檔案以鍊錶結構存放在資料區各個不連續的簇中，而把『索引』放在fat中。

檔案儲存到磁碟上時至少要占用1個扇區，即使這個檔案只有1個位元組，如果檔案有513位元組，那就得占用2個扇區，下乙個檔案就不能用這只使用了乙個位元組的扇區。

那怎樣才能知道這個檔案儲存的檔名和檔案存放的起始扇區？再建乙個表，用於存放檔名、起始扇區、檔案建立時間、檔案實際大小等等資料，這個表叫：檔案目錄表(file directory table)。

在檔案系統中新建檔案時，如果新建的檔案只占用乙個簇，為其分配的簇所對應的fat表項將會被寫入結束標記。如果新建的檔案不只占用乙個簇，則在其所占用的每個簇對應的fat表項中寫入為其分配的下一簇的簇號，在最後乙個簇對應的fat表項中寫入結束標記。

新建目錄時，只為其分配乙個簇的空間，對應的fat表項中寫入結束標記。當目錄增大超出乙個簇的大小時，將會在空閒空間中繼續為其分配乙個簇，並在fat表中為其建立fat錶鏈以描述它所占用的簇情況。

對檔案或目錄進行刪除操作時，它們所對應的fat表項將會被清空，設定為0以表示其所對應的簇處於未分配狀態。