文件管理，由于系统的内存有限并且不能长期保存，故平时总是把它们以文件的形式存放在外存中，需要时再将它们调入内存。如何高效的对文件进行管理是操作系统实现的目标。

1. 文件控制块

为了能对一个文件进行正确的存取，操作系统必须为文件设置用于描述和控制文件的数据结构，称之为”文件控制块(FCB)”。文件控制块是操作系统为管理文件而设置的一组具有固定格式的数据结构，存放了为管理文件所需的所有有属性信息(文件属性或元数据)

FCB 的有序集合称为”文件目录”，一个 FCB 就是一个文件目录项,FCB 中包含了文件的基本信息（文件名、物理地址，逻辑结构、物理结构等），存取控制信息（是否可读/可写、禁止访问的用户名单等），使用信息（如文件的建立时间、修改时间等），
最重要，最基本的还是文件名、文件存放的物理地址。

FCB 实现了文件名和文件之间的映射。使用户（用户程序）可以实现“按名存取”

2. 目录结构

2.1. 单级目录结构

早期操作系统并不支持多级目录,整个系统中只建立一张目录表,每个文件占一个目录项。

单级目录实现了“按名存取”，但是不允许文件重名。

在创建一个文件时，需要先检查目录表中有没有重名文件，确定不重名后才能允许建立文件，并将新文件对应的目录项插入目录表中。

单级目录结构不适用于多用户操作系统。

2.2. 两级目录结构

早期的多用户操作系统,采用两级目录结构。分为主文件目录(MFD, Master File Directory)和用户文件目录(UFD, User Flie Directory)。

两级目录结构允许不同用户的文件重名，也可以在目录上实现实现访问限制（检查此时登录的用户名是否匹配）。但是两级目录结构依然缺乏灵活性，用户不能对自己的文件进行分类

2.3. 多级目录结构（树形目录结构）

用户（或用户进程）要访问某个文件时要用文件路径名标识文件，文件路径名是个字符串。各级目录之间用“/”隔开。从根目录出发的路径称为绝对路径。

存放位置后，从外存读入对应的目录表；再找到“2015-08”目录的存放位置，再从外存读入对应目录表：最后才找到文件“自拍jpg”的存放位覺。整个过程需要3次读磁盘I/O操作。

很多时候，用户会连续访问同一目录内的多个文件（比如：接连查看〞2015-08”目录内的多个照片文件），显然，每次都从根目录开始查找，是很低效的。因此可以设置一个“当前目录”

例如，此时已经打开了“照片”的目录文件，也就是说，这张目录表己调入内存，那么可以把它设置为“当前目录”。当用户想要访问某个文件时，可以使用从当前目录出发的“相对路径” Linux中，“.”表示当前目录

树形目录结构可以很方便地对文件进行分类，层次结构清晰，也能够更有效地进行文件的管理和保护。但是，树形结构不便于实现文件的共享。为此，提出了“无环图目录结构”。

2.4. 无环图目录结构

在树形目录结构的基础上，增加一些指向同一节点的有向边，使整个目录成为一个有向无环图。可以更方便地实现多个用户间的文件共享。

可以用不同的文件名指向同一个文件，甚至可以指向同一个目录（共享同一目录下的所有内容）

需要为每个共享结点设置一个共享计数器，用于记录此时有多少个地方在共享该结点。用户提出删除结点的请求时，只是删除该用户的 FCB、并使共享计数器减 1，并不会直接删除共享结点。

只有共享计数器减为0时，才删除结点。

注意：共享文件不同于复制文件。在共享文件中，由于各用户指向的是同一个文件，因此只要其中一个用户修改了文件数据，那么所有用户都可以看到文件数据的变化。

3. 索引节点(FCB 改进)

其实在查找各级目录的过程中只需要用到“文件名”这个信息，只有文件名匹配时，才需要读出文件的其他信息。因此可以考虑让目录表“瘦身”来提升效率。

除了文件名之外的文件描述信息都放到索引节点中