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4.3 文件系统的实现
现在从用户角度转到实现者角度来考察文件系统。用户关心的是文件是怎样命名的、可以进行哪些操作、目录树是什么样的以及类似的界面问题。而实现者感兴趣的是文件和目录是怎样存储的、磁盘空间是怎样管理的以及怎样使系统有效而可靠地工作等。在下面几节中，我们会考察这些文件系统的实现中出现的问题，并讨论怎样解决这些问题。
4.3.1 文件系统布局
文件系统存放在磁盘上。多数磁盘划分为一个或多个分区，每个分区中有一个独立的文件系统。磁盘的0号扇区称为主引导记录（Master Boot Record，MBR），用来引导计算机。在MBR的结尾是分区表。该表给出了每个分区的起始和结束地址。表中的一个分区被标记为活动分区。在计算机被引导时，BIOS读入并执行MBR。MBR做的第一件事是确定活动分区，读入它的第一个块，称为引导块（boot block），并执行之。引导块中的程序将装载该分区中的操作系统。为统一起见，每个分区都从一个启动块开始，即使它不含有一个可启动的操作系统。不过，在将来这个分区也许会有一个操作系统的。
除了从引导块开始之外，磁盘分区的布局是随着文件系统的不同而变化的。文件系统经常包含有如图4-9所列的一些项目。第一个是超级块（superblock），超级块包含文件系统的所有关键参数，在计算机启动时，或者在该文件系统首次使用时，把超级块读入内存。超级块中的典型信息包括：确定文件系统类型用的魔数、文件系统中数据块的数量以及其他重要的管理信息。
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接着是文件系统中空闲块的信息，例如，可以用位图或指针列表的形式给出。后面也许跟随的是一组i节点，这是一个数据结构数组，每个文件一个，i节点说明了文件的方方面面。接着可能是根目录，它存放文件系统目录树的根部。最后，磁盘的其他部分存放了其他所有的目录和文件。
