Windows操作系统中的文件系统与FSD原理

"文件系统操作与FSD-windows操作系统原理课程讲义" 本课程主要探讨了文件系统在操作系统中的核心作用，尤其是针对Windows操作系统中的文件系统驱动程序（FSD）。文件系统是操作系统的重要组成部分，负责管理和控制信息的组织、存储和访问。它为用户提供方便的文件访问控制，支持并发访问，提供统一的接口，具备多种访问权限，并优化性能，同时具备差错恢复能力。 文件系统的目标在于： 1. 提供友好的文件访问和控制，允许用户通过符号名称识别文件。 2. 支持多道程序环境下的并发文件访问和控制。 3. 统一用户接口，无论文件存储在哪个设备，用户都能使用相同的命令进行操作。 4. 实现不同用户的访问权限控制，确保数据安全。 5. 优化系统性能，包括存储效率、检索速度和读写性能。 6. 能够检测并恢复文件错误，保证数据的完整性。 文件系统提供的服务包括： 1. 文件访问服务，如创建、打开、关闭文件以及读写操作。 2. 目录管理，维护文件访问和控制的相关信息。 3. 文件结构管理，涉及文件的记录划分和索引。 4. 访问控制，确保并发访问的安全性和用户权限设置。 5. 限额管理，限制用户可以创建的文件数量和使用的磁盘空间。 6. 审计功能，记录文件的使用情况，如访问时间和用户信息。 在实现层面，文件系统需要处理以下功能： 1. 文件分块存储，适应外部存储设备的存储块大小。 2. 输入/输出（I/O）缓冲和调度，提高系统性能。 3. 文件定位，确定文件在外部存储上的位置。 4. 外部存储空间管理，包括文件存储空间的分配和释放。 5. 设备访问和控制，通过设备驱动程序支持各种类型的文件系统。 文件由文件体和文件属性两部分组成。文件体包含实际的数据，而文件属性则包含文件名、内部标识、存储地址、访问权限和时间戳等元数据。文件是具有符号名的数据项集合，文件名是其独特的标识。 本课程深入讲解了FAT和NTFS两种常见的Windows文件系统，以及Windows文件系统驱动程序（FSD）的工作原理，帮助学生理解操作系统如何管理文件和目录，以及如何通过FSD实现高效的文件操作。