Файловая подсистема

Файловая подсистема обеспечивает пользователя удобным, аппаратно независимым интерфейсом для упорядоченного хранения пользовательских программ и данных на внешних устройствах долговременной памяти.
В современных ЭВМ в качестве основного устройства долговременной памяти обычно используется накопитель на жестких магнитных дисках. Физически, данные на диске адресуются подобно ячейкам массива – по номерам блоков данных. Современный диск содержит миллиарды таких блоков, поэтому человеку практически невозможно работать с сырыми данными на диске. Фактически, файловая система позволяет всего лишь обращаться по осмысленному символическому имени к группе дисковых блоков, представляющих логически связанные данные, но это делает работу с данными на диске не только возможной, но и весьма удобной для человека.
Кроме того, благодаря файловой подсистеме пользователи совершенно единообразно работают с различными типами внешних устройств долговременной памяти. Причем пользователи централизованной файловой системы, представляющей все каталоги от единого корня, не связанного с физическим носителем, часто даже не знают, на каком именно физическом устройстве содержатся те или иные данные.
Для выполнения своей функции, файловая система должна, как минимум, постоянно вести учет свободных и занятых блоков на диске, отслеживать принадлежность дисковых блоков к конкретным файлам и порядок следования блоков в файле.
Кроме того, современная файловая система должна быть устойчива к случайным сбоям, таким как внезапное выключение компьютера, или повреждение части данных на диске, другими словами, потеря нескольких блоков данных не должна приводить к разрушению всей файловой системы и, как следствие, потере всех данных.
Интересно отметить, что во многих современных операционных системах интерфейс файловой подсистемы используется не только для доступа к данным на дисках, но и для всех операций ввода-вывода. Тогда взаимодействие прикладных программ с клавиатурой, монитором, принтером или другим периферийным оборудованием выглядит как запись или чтение некоторых файлов.