文件系統(tǒng)的主要作用？
文件系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)管理和組織計(jì)算機(jī)存儲設(shè)備上的文件和目錄，其功能包括以下幾個方面：
- 存儲管理：將文件數(shù)據(jù)存儲到物理存儲介質(zhì)中，并且管理空間分配，以確保每個文件都有足夠的空間存儲，并避免文件之間發(fā)生沖突。
- 文件管理：文件的創(chuàng)建、刪除、移動、重命名、壓縮、加密、共享等等。
- 目錄管理：目錄的創(chuàng)建、刪除、移動、重命名等等。
- 文件訪問控制：管理不同用戶或進(jìn)程對文件的訪問權(quán)限，以確保用戶只能訪問其被授權(quán)訪問的文件，以保證文件的安全性和保密性。
文件鏈接
在Linux/類 Unix 系統(tǒng)上，文件鏈接（File Link）是一種特殊的文件類型，可以在文件系統(tǒng)中指向另一個文件。常見的文件鏈接類型有兩種：
1、硬鏈接（Hard Link）
- 在 Linux/類 Unix 文件系統(tǒng)中，每個文件和目錄都有一個唯一的索引節(jié)點(diǎn)（inode）號，用來標(biāo)識該文件或目錄。硬鏈接通過 inode 節(jié)點(diǎn)號建立連接，硬鏈接和源文件的 inode 節(jié)點(diǎn)號相同，兩者對文件系統(tǒng)來說是完全平等的（可以看作是互為硬鏈接，源頭是同一份文件），刪除其中任何一個對另外一個沒有影響，可以通過給文件設(shè)置硬鏈接文件來防止重要文件被誤刪。
- 只有刪除了源文件和所有對應(yīng)的硬鏈接文件，該文件才會被真正刪除。
- 硬鏈接具有一些限制，不能對目錄以及不存在的文件創(chuàng)建硬鏈接，并且，硬鏈接也不能跨越文件系統(tǒng)。
ln命令用于創(chuàng)建硬鏈接。2、軟鏈接（Symbolic Link 或 Symlink）
- 軟鏈接和源文件的 inode 節(jié)點(diǎn)號不同，而是指向一個文件路徑。
- 源文件刪除后，軟鏈接依然存在，但是指向的是一個無效的文件路徑。
- 軟連接類似于 Windows 系統(tǒng)中的快捷方式。
- 不同于硬鏈接，可以對目錄或者不存在的文件創(chuàng)建軟鏈接，并且，軟鏈接可以跨越文件系統(tǒng)。
ln -s命令用于創(chuàng)建軟鏈接。
硬鏈接為什么不能跨文件系統(tǒng)？
硬鏈接是通過 inode 節(jié)點(diǎn)號建立連接的，而硬鏈接和源文件共享相同的 inode 節(jié)點(diǎn)號。每個文件系統(tǒng)都有自己的獨(dú)立 inode 表，且每個 inode 表只維護(hù)該文件系統(tǒng)內(nèi)的 inode。如果在不同的文件系統(tǒng)之間創(chuàng)建硬鏈接，可能會導(dǎo)致 inode 節(jié)點(diǎn)號沖突的問題，即目標(biāo)文件的 inode 節(jié)點(diǎn)號已經(jīng)在該文件系統(tǒng)中被使用。文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-474489.html
提高文件系統(tǒng)性能的方式有哪些？
- 優(yōu)化硬件：使用高速硬件設(shè)備（如 SSD、NVMe）替代傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤，使用 RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks）等技術(shù)提高磁盤性能。
- 選擇合適的文件系統(tǒng)選型：不同的文件系統(tǒng)具有不同的特性，對于不同的應(yīng)用場景選擇合適的文件系統(tǒng)可以提高系統(tǒng)性能。
- 運(yùn)用緩存：訪問磁盤的效率比較低，可以運(yùn)用緩存來減少磁盤的訪問次數(shù)。不過，需要注意緩存命中率，緩存命中率過低的話，效果太差。
- 避免磁盤過度使用：注意磁盤的使用率，避免將磁盤用滿，盡量留一些剩余空間，以免對文件系統(tǒng)的性能產(chǎn)生負(fù)面影響。
- 對磁盤進(jìn)行合理的分區(qū)：合理的磁盤分區(qū)方案，能夠使文件系統(tǒng)在不同的區(qū)域存儲文件，從而減少文件碎片，提高文件讀寫性能。
常見的磁盤調(diào)度算法有哪些？
常見的磁盤調(diào)度算法：先來先服務(wù)、最短尋道時間優(yōu)先算法、掃描算法、循環(huán)掃描算法、邊掃描邊觀察算法、均衡循環(huán)掃描算法。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-474489.html
- 先來先服務(wù)算法（First-Come First-Served，F(xiàn)CFS）：按照請求到達(dá)磁盤調(diào)度器的順序進(jìn)行處理，先到達(dá)的請求的先被服務(wù)。FCFS 算法實(shí)現(xiàn)起來比較簡單，不存在算法開銷。不過，由于沒有考慮磁頭移動的路徑和方向，平均尋道時間較長。同時，該算法容易出現(xiàn)饑餓問題，即一些后到的磁盤請求可能需要等待很長時間才能得到服務(wù)。
- 最短尋道時間優(yōu)先算法（Shortest Seek Time First，SSTF）：也被稱為最佳服務(wù)優(yōu)先（Shortest Service Time First，SSTF）算法，優(yōu)先選擇距離當(dāng)前磁頭位置最近的請求進(jìn)行服務(wù)。SSTF 算法能夠最小化磁頭的尋道時間，但容易出現(xiàn)饑餓問題，即磁頭附近的請求不斷被服務(wù)，遠(yuǎn)離磁頭的請求長時間得不到響應(yīng)。實(shí)際應(yīng)用中，需要優(yōu)化一下該算法的實(shí)現(xiàn)，避免出現(xiàn)饑餓問題。
- 掃描算法（SCAN）：也被稱為電梯（Elevator）算法，基本思想和電梯非常類似。磁頭沿著一個方向掃描磁盤，如果經(jīng)過的磁道有請求就處理，直到到達(dá)磁盤的邊界，然后改變移動方向，依此往復(fù)。SCAN 算法能夠保證所有的請求得到服務(wù)，解決了饑餓問題。但是，如果磁頭從一個方向剛掃描完，請求才到的話。這個請求就需要等到磁頭從相反方向過來之后才能得到處理。
- 循環(huán)掃描算法（Circular Scan，C-SCAN）：SCAN 算法的變體，只在磁盤的一側(cè)進(jìn)行掃描，并且只按照一個方向掃描，直到到達(dá)磁盤邊界，然后回到磁盤起點(diǎn)，重新開始循環(huán)。
- 邊掃描邊觀察算法（LOOK）：SCAN 算法中磁頭到了磁盤的邊界才改變移動方向，這樣可能會做很多無用功，因?yàn)榇蓬^移動方向上可能已經(jīng)沒有請求需要處理了。LOOK 算法對 SCAN 算法進(jìn)行了改進(jìn)，如果磁頭移動方向上已經(jīng)沒有別的請求，就可以立即改變磁頭移動方向，依此往復(fù)。也就是邊掃描邊觀察指定方向上還有無請求，因此叫 LOOK。
- 均衡循環(huán)掃描算法（C-LOOK）：C-SCAN 只有到達(dá)磁盤邊界時才能改變磁頭移動方向，并且磁頭返回時也需要返回到磁盤起點(diǎn)，這樣可能會做很多無用功。C-LOOK 算法對 C-SCAN 算法進(jìn)行了改進(jìn)，如果磁頭移動的方向上已經(jīng)沒有磁道訪問請求了，就可以立即讓磁頭返回，并且磁頭只需要返回到有磁道訪問請求的位置即可。
到了這里，關(guān)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)---＞操作系統(tǒng)（4）【文件系統(tǒng)】的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
