文件系统概述

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1 文件系统基本概念 #

mindmap
    id1[文件系统基本概念]
        id1-1[文件系统定义]
        id1-2[文件系统的作用与功能]
        id1-3[文件系统在操作系统中的位置]
        id1-4[文件系统与存储设备的关系]
        id1-5[文件系统发展历史]
        id1-6[早期文件系统 如FAT]
        id1-7[现代文件系统 如NTFS、ext4]
        id1-8[分布式文件系统 如HDFS]
        id1-9[文件系统分类]
        id1-10[磁盘文件系统]
        id1-11[网络文件系统]
        id1-12[特殊用途文件系统]
        id1-13[日志文件系统与非日志文件系统]
文件系统定义
文件系统的作用与功能
文件系统在操作系统中的位置
文件系统与存储设备的关系
文件系统发展历史
早期文件系统 如FAT
现代文件系统 如NTFS、ext4
分布式文件系统 如HDFS
文件系统分类
磁盘文件系统
网络文件系统
特殊用途文件系统
日志文件系统与非日志文件系统

2 文件系统核心组件 #

文件组织结构
文件控制块 FCB
目录结构
文件描述符
存储空间管理
磁盘空间分配策略
空闲空间管理方法
存储碎片整理
文件操作接口
文件创建与删除
文件打开与关闭
文件读写操作
文件权限控制
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    id2[文件系统核心组件]
        id2-1[文件组织结构]
        id2-2[文件控制块 FCB]
        id2-3[目录结构]
        id2-4[文件描述符]
        id2-5[存储空间管理]
        id2-6[磁盘空间分配策略]
        id2-7[空闲空间管理方法]
        id2-8[存储碎片整理]
        id2-9[文件操作接口]
        id2-10[文件创建与删除]
        id2-11[文件打开与关闭]
        id2-12[文件读写操作]
        id2-13[文件权限控制]

3 文件系统实现技术 #

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    id3[文件系统实现技术]
        id3-1[磁盘布局结构]
        id3-2[引导块]
        id3-3[超级块]
        id3-4[inode区域]
        id3-5[数据块区域]
        id3-6[文件存储方式]
        id3-7[连续分配]
        id3-8[链接分配]
        id3-9[索引分配]
        id3-10[多级索引分配]
        id3-11[缓存与性能优化]
        id3-12[缓冲区缓存]
        id3-13[预读技术]
        id3-14[延迟写入]
        id3-15[日志技术]
磁盘布局结构
引导块
超级块
inode区域
数据块区域
文件存储方式
连续分配
链接分配
索引分配
多级索引分配
缓存与性能优化
缓冲区缓存
预读技术
延迟写入
日志技术

4 主流文件系统分析 #

Windows文件系统
FAT系列文件系统
NTFS文件系统
ReFS文件系统
Linux文件系统
ext系列文件系统
XFS文件系统
Btrfs文件系统
其他操作系统文件系统
macOS HFS+/APFS
Unix文件系统
嵌入式系统文件系统
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    id4[主流文件系统分析]
        id4-1[Windows文件系统]
        id4-2[FAT系列文件系统]
        id4-3[NTFS文件系统]
        id4-4[ReFS文件系统]
        id4-5[Linux文件系统]
        id4-6[ext系列文件系统]
        id4-7[XFS文件系统]
        id4-8[Btrfs文件系统]
        id4-9[其他操作系统文件系统]
        id4-10[macOS HFS+/APFS]
        id4-11[Unix文件系统]
        id4-12[嵌入式系统文件系统]

5 文件系统高级特性 #

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    id5[文件系统高级特性]
        id5-1[数据一致性保障]
        id5-2[事务处理]
        id5-3[日志机制]
        id5-4[崩溃恢复]
        id5-5[安全与权限管理]
        id5-6[访问控制列表 ACL]
        id5-7[文件加密]
        id5-8[数字签名]
        id5-9[高级功能特性]
        id5-10[快照技术]
        id5-11[压缩与去重]
        id5-12[软链接与硬链接]
数据一致性保障
事务处理
日志机制
崩溃恢复
安全与权限管理
访问控制列表 ACL
文件加密
数字签名
高级功能特性
快照技术
压缩与去重
软链接与硬链接

6 文件系统发展趋势 #

新兴文件系统技术
闪存友好文件系统
云存储文件系统
分布式文件系统
性能优化方向
并行文件系统
内存文件系统
混合存储文件系统
未来挑战与机遇
大数据存储需求
安全性要求提升
跨平台兼容性
mindmap
    id6[文件系统发展趋势]
        id6-1[新兴文件系统技术]
        id6-2[闪存友好文件系统]
        id6-3[云存储文件系统]
        id6-4[分布式文件系统]
        id6-5[性能优化方向]
        id6-6[并行文件系统]
        id6-7[内存文件系统]
        id6-8[混合存储文件系统]
        id6-9[未来挑战与机遇]
        id6-10[大数据存储需求]
        id6-11[安全性要求提升]
        id6-12[跨平台兼容性]