UNIX 文件系统结构 -- UFS

1. 图示

2. 磁盘存储

如图所示，系统由 MBR（主引导区）引导启动，载入分区表，加载 VFS，文件系统开始进入工作状态。 每个分区维护自己的超级块，用于描述文件系统类型等的关键参数。 空闲空间表即指向空闲块的链表或指针数组。 i 节点表中的每个 i 节点对应一个文件，指向若干数据块，文件即由各个数据块连接而成，i 节点包含了文件属性、物理地址等信息（stat 数据结构除 i 节点编号和文件名的全部信息） 相同的硬链接指向同一个 i 节点，而符号链接只是数据块包含指向信息的 S_IFLINK 类型的文件，图中展示了一个硬链接的例子。 目录也是文件，但指向一个目录块的 i 节点至少要被两个目录块指向（即一个目录至少包含两个目录，分别是 . 与 ..）

3. 内存存储

当进程使用某个文件时，文件对应的 i 节点被载入内存，组成一个 v 节点表，因此，每个载入内存的文件都对应一个 v 节点表。 图中展示了由 fork 产生子进程后的情况，由于子进程复制父进程的地址空间，所以复制了完整的文件指针列表，所以与父进程指向了相同的文件表，但由于记录锁结构中保存的 pid 是父进程的 pid，所以记录锁不会被继承。 如果描述符被设置了 close-on-exec 标志，则在子进程执行 exec 函数后，所有继承得到的 fd 均将关闭，与之对应的所有记录锁均将被释放。 执行 dup 后，同一进程中的不同文件指针将指向相同文件表。 同一个进程打开文件两次，或两个不同的进程同时打开一个文件，则不同的两个文件表将指向同一个 v 节点表（即内存中同一文件）