在 “L29 从生磁盘到文件” 中，第三层抽象是建立文件字符流和盘块集合之间的映射（inode），但这是针对单个文件来说的（一个文件映射到一堆盘块）；而在本章中，则要讲述第四层抽象——能找到对应于目录的文件，将整个磁盘抽象成一个文件系统，对应于一棵文件目录树（一堆文件映射到整个磁盘）。
★文件系统，就是将整个磁盘的盘块抽象成一棵文件目录树。
L31 目录与文件系统
文件系统
在 “L29 从生磁盘到文件” 中，第三层抽象是建立文件字符流和盘块集合之间的映射（inode），但这是针对单个文件来说的（一个文件映射到一堆盘块）；而在本章中，则要讲述第四层抽象——能找到对应于目录的文件，将整个磁盘抽象成一个文件系统，对应于一棵文件目录树（一堆文件映射到整个磁盘）。
★文件系统，就是将整个磁盘的盘块抽象成一棵文件目录树。
目录的产生
操作系统的目录并不是直接得到一棵目录树，而是通过一次次的演变得到的。
最开始的 “目录” 是所有文件都放在一层，但是一个操作系统有成千上万个文件，所以要找到具体的一个文件就会很耗时，于是进行演变，采用集合划分、分治的思想，对这些文件进行划分；
所以考虑让多个用户分别处理所有文件中的一部分，但实际上每个用户需要处理的文件还是非常多，所以进一步演变，演变成目录树。
在有了目录树之后，操作系统就可以根据目录树快速地找到对应的文件，再结合前面所述的 inode、
file+count、盘块号、生磁盘的使用等，就可以实现从文件到磁盘的使用了。于是接下来的问题就是，如何实现目录树的形成。
★目录的实现
目录的实现的最终目的，就是如下图所示的，能根据
/my/data/a，得到文件 a 的 FCB（即 inode ）。在上图中，
my目录下有三个文件（data目录也是一个文件，只不过这个文件中又包含有两个文件）：data、cont、mail。那么该如何确定具体是哪个文件呢？即如何确定在
my目录下要找的是data目录文件、cont文件或者mail文件呢？这就需要用 FCB 来标识具体的文件，所以在my目录下就应该有data目录文件的 FCB、cont文件的 FCB、mail文件的 FCB。但在实际的操作系统中，却不是用这种方式来在目录中找到具体的文件的，因为这种寻找方式需要把
my目录下的所有文件的 FCB 先读取出来，然后根据名称找对应的 FCB（解析my的内容），速度是比较慢的，所以需要用下面的方法来提高文件系统的效率。如下图所示，对每个目录（目录也是一个文件，目录文件），都有一个目录项，其中的整数用来表示该目录的 FCB 在磁盘 FCB 数组的哪个位置，根据目录项中的整数就可以得到该目录的 FCB，再根据其 FCB 就可以得到对应的数据盘块，从数据盘块中，就能进一步得到该目录中各个文件的目录项，以此类推，最终就可以得到目标文件的目录项，继而得到目标文件的 FCB。
注意：起始的目录，即根目录的 FCB 的位置是需要在初始化时设置好的，所以根目录的 FCB 的地址应该存储在磁盘信息里。
如下图所示，首先在固定大小的引导块中进行磁盘的引导，然后到超级块，在超级块中记录有 inode 位图和盘块位图的信息，在得到了 inode 位图和盘块位图的大小后，就可以计算得到根目录的 FCB 的位置了。
★★★文件使用磁盘的全过程
到此，从文件到磁盘的使用的全部过程就阐述明白了，进行一个总结：
- 首先，用户给出文件路径，通过文件系统的目录解析，就找到要操作的那个文件
file，也即找到了文件的 FCB； - 在得到了文件的 FCB 后，再加上
file+count，就可以得到对应于具体那一段字符的盘块号； - 有了盘块号以后，操作系统就根据电梯算法将盘块号插入到电梯队列中；
- 磁盘从电梯队列中得到盘块号，向 CPU 发出中断；
- CPU 进行中断处理，根据盘块号算出 CHS，并通过 out 指令把 CHS 发送给磁盘控制器；
- 磁盘控制器根据 CHS 找到磁盘上对应的那一个扇区，并对其进行操作；
- 等磁盘控制器对扇区的操作结束以后，磁盘又向 CPU 发出中断，CPU 进行中断处理，唤醒因将盘块号插入电梯队列而睡眠的进程。
- 首先，用户给出文件路径，通过文件系统的目录解析，就找到要操作的那个文件