文件管理系统：目录结构与文件控制

"文件的存储结构是操作系统管理文件的关键部分，涉及到文件在磁盘上的组织方式和访问效率。文件的存储通常与块的大小有关，实线表示了磁盘的数据读取速率随块大小变化的关系，而虚线则反映了磁盘空间利用率与块大小的关联。文件分配单位的选择影响到存储效率和空间利用率。文件管理是操作系统的核心功能之一，包括文件的概念、结构、系统实现、目录管理、以及文件系统的可靠性等方面。 在文件系统中，目录扮演着至关重要的角色。文件控制块(FCB)是描述和控制文件的数据结构，包含了文件名、物理位置、逻辑结构、存取控制信息和用户使用信息等。索引结点(i结点)则是将文件名和文件描述信息分离，方便管理和检索。目录实际上就是FCB的有序集合，通过目录，系统可以实现按文件名存取、提高检索速度、允许文件同名以及支持文件共享。 目录结构有不同的类型，如单级目录、两级目录和树型目录。单级目录简单明了，但查找速度慢，不允许文件重名，也不利于共享。两级目录通过主文件目录(MFD)和用户文件目录(UFD)提高检索速度，允许文件重名，但共享仍有限。树型目录进一步扩展为多级结构，形如一棵倒置的树，允许更灵活的文件组织和共享，其中根目录作为起点，各分支可以包含文件或下级目录。 在保护机制方面，文件系统提供了针对不同用户的存取权限控制，包括文件主、核准用户和一般用户的权限设置，确保了数据的安全性。此外，目录还记录了文件的创建和修改时间等信息，便于跟踪文件的变化。 操作系统通过精心设计的文件存储结构和目录管理系统，有效地组织、检索和保护了大量的文件，使得用户能够高效地管理和使用这些文件。理解这些概念对于深入学习操作系统和提升文件管理能力至关重要。"