66、NTFS文件系统：结构、驱动与操作解析

NTFS文件系统：结构、驱动与操作解析

1. NTFS文件系统驱动概述

在Windows I/O系统框架中，NTFS和其他文件系统属于可加载的设备驱动程序，它们在内核模式下运行。应用程序通过使用Windows或其他I/O API（如POSIX）间接调用这些驱动。

Windows环境子系统调用Windows系统服务，系统服务会定位并调用相应的已加载驱动。分层驱动程序通过调用Windows执行体的I/O管理器来相互传递I/O请求。借助I/O管理器作为中介，每个驱动程序能保持独立性，可在不影响其他驱动的情况下加载或卸载。

此外，NTFS驱动还与另外三个与文件系统密切相关的Windows执行体组件进行交互，具体如下：
-日志文件服务（LFS）：负责维护磁盘写入日志，该日志用于在系统故障时恢复NTFS格式的卷。
-缓存管理器：为NTFS和其他文件系统驱动（包括网络文件系统驱动）提供系统范围的缓存服务。它通过将文件映射到系统地址空间并访问虚拟内存，为Windows内存管理器提供专门的文件系统接口。当程序访问未加载到缓存中的文件部分（缓存未命中）时，内存管理器会调用NTFS访问磁盘驱动以获取文件内容。缓存管理器还利用其延迟写入线程，将缓存内容异步刷新到磁盘，优化磁盘I/O操作。
-对象管理器：NTFS通过将文件实现为对象参与Windows对象模型，使文件能够被对象管理器共享和保护。

下面是Windows I/O系统组件的交互流程：

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