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一个比较简单的模型，就是将文件系统当成一个记录本，这个记录本的每一页都是一个文件，每页纸张上面印刷了一个特定的表格，上面分别填好了一些字段，例如“文件名”、“文件类型（扩展名）”、“文件大小”、“权限”、“所有者”、“正文内容”等等。
想要创建一个文件，就只要在上面填写一下这些信息即可。
在记录本的最前面，有一个目录，分别记录着这些新创建的文件的名称和位置（即页号），要想找到某个已经存在的文件，只要对这个目录页进行查找就可以迅速找到所要找的文件。
当然，计算机中的文件系统设计，要比这个复杂很多。并且，通常情况下，一个文件的内容，并不仅仅只是存在一张页面上，有时候，文件过大，一张这样的页面装不下，必须使用多个页面才行，这就需要另外使用一个页面来维护一个“文件页面目录”，这个目录和最前面的那个目录类似，不过它保存的内容，是一系列的页面地址。使用程序对这个文件进行读取的时候，就需要根据这个目录，去分别读取那些页面。
而更复杂一点的，这个链式结构，可能不只两层，还有三层、四层，甚至更多层。
第三百九十八章 超大容量和速度
对于程序员来说，文件系统就是软件问题，一个好的文件系统，可以给整个系统带来非常大的性能优化。Windows的文件系统最初是FAT系列，例如FAT16，FAT32，后来又有一种升级型NTFS，而LINUX的文件系统是EXT格式，它们的系统各有利弊，不过基本的原理相差不大。
文件系统中的数据，是保存在硬盘上的。
要想设计文件系统，必然和其存储设备的物理硬件结构——硬盘密不可分。
在计算机的早期，是没有硬盘这一结构的，对计算机编程，用的是打孔纸，将程序编制在打孔纸上，然后插入读取设备，从其中过一遍，计算机就将程序给读到了内存当中，然后再交给CPU去执行。
后来，盘式磁带出现，对于计算机存储设备来说，这是一个巨大的飞跃。一盘磁带所能存储的数据，甚至以GB为单位，并且数据极为可靠，至少可以保存二十年以上，立刻成为UNIX系列主机数据备份的主要存储设备。
磁带作为存储设备存活了一段很长的时间，并且出现了多种不同的格式，例如QIC、DLT、SLR等。
1953年的时候，IBM 701计算机用了一种新的存储器——磁鼓，利用铝鼓筒表面涂覆的磁性材料来存储数据。由于鼓筒旋转速度很高，因此存取速度快，它是作为内存储器使用的磁鼓的出现，给磁盘打下了重要的技术基础。
在磁盘出现以前，还有一种过渡的存储设备，那便是磁芯。这是由美国物理学家王安1950年提出的利用磁性材料制造存储器的思想，然后福雷斯特则将这一思想变成了现实。磁芯存储从20世纪50年代、60年代，直至70年代初，一直是计算机主存的标准方式。
七十年代初期，软盘作为便捷的存储设备也出现在大家的眼中，这其实是IBM存储设备部门研发新的磁带设备无果之后的产物，由于其便捷性，后来软盘和软驱，成为了微型电脑的标准配置，直到现在，软盘也还在广泛使用。
实际上，早在1956年，世界第一台机械硬盘存储器就已经由IBM公司发明，其型号为IBM 350 RAMAC。这套系统的总容量只有5MB，共使用了50个直径为24英寸的磁盘，其体积有两个冰箱的大小，真是一个庞然大物。
没错，又是IBM，这个公司的确是一个非常伟大的公司，给计算机的发展带来极为深远的影响，可以说，如果没有IBM，计算机要想达到今天这个水平，可能还要一段很长的时间。
相对于当时已经比较流行的磁带、磁鼓和磁芯技术，这个庞大的硬盘简直就像是一个玩具，一个笨重的原始恐龙，但是其所使用的技术，却又是一个飞跃。
在计算机的历史上，所有设备都基本遵循一个由大到小的原则，首先是科学家们将设备的原型给做出来，证明其可行性，然后再针对这个原型不断地进行优化，微型化，最终进入实用阶段。
机械硬盘的结构大致是由磁盘和磁头组成的，磁盘不断地旋转，磁头不动的话，就能够在盘面上画出一个肉眼看不见的磁道，磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的，而磁头读取上面的技术，便是磁阻和巨磁阻技术，其灵敏度的提升，直接引起了机械硬盘存储容量的提升。
林鸿要想实现存储设备，自然是无法在大脑里面制造出一个告诉旋转的磁盘结构的，也无法制造出超级灵敏可以随时进行寻址的磁头。
不过，这也没关系，除了机械硬盘，还有一种硬盘，即固态硬盘。这是一种由控制单元和存储单元组成的硬盘，简单的说就是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘。这种硬盘，实际上在八十年代末就已经出现，不过由于各种原因，至今还停留在实验室中，并没有得到普及和商业化。
固态硬盘又分为两种，一种是采用FLASH芯片作为存储介质，不需要电源也能保存数据。另外一种，则是基于DRAM，必须专用的电源保护数据安全。这两种技术，说白了，就是之前的ROM存储技术和内存技术的进一步升级，将其容量扩大而已。
固态硬盘的特点，就是存取速度快，其速度可以和内存相媲美，其速度便可想而知。美中不足的是，其制造成本也非常的高，比机械硬盘要高多了，其商业化进程非常缓慢。
林鸿对这些新技术非常关注，他的兴趣之一，就是了解和研究这些还停留在实验室当中的高端技术。因为，这些技术代表了未来的发展方向，按照电子行业的发展速度，这些东西，在未来的五至十年之内，都很有可能会变为现实。
林鸿在自己的“天眼”里面制造不出机械硬盘，却是可以制造出固态硬盘，其制造过程，实际上和制造其他硬件结构相差不大，甚至还要更为简单一些，因为这些结构，基本都是一样的，像平原一样平坦，一望无垠。
林鸿估算了一下，使用开关蛋白代替FLASH芯片的话，其硬盘密度可以超过1TB/平方英寸，1TB也就是1000GB，这个容量，相对于现在的硬盘存储设备来说，是相当惊人的，因为现在停留在实验室阶段的硬盘密度，最大也维持在100GB/平凡英寸的水平，只相当于几十分之一。
并且，这个存储结构，不但可以作为硬盘使用，也可以作为内存使用。
因为其数据读写速度非常快，机械硬盘根本无法和其相比。因为固态硬盘并没有磁头，并不需要消耗寻址的时间，直接就是信号的光速传递，现在实验室的那些内存的存取时间，大概在8纳秒左右，而大脑里面的传输速度要远远低于这个速度，据林鸿的估算，只相当于百分之几。
由于生物结构的特殊性，林鸿在构造存储硬盘的时候，并不需要像传统固态硬盘制造那样，使用扁平的结构，而是可以使用立体的方式，将整个硬盘给卷曲起来，形成一个立体的结构，这样一来，其所占体积，就相当小，完全可以满足他的需求。
他要想将文件系统构造出来，就必须先将这个硬件结构给制造出来。
由于有了时序电路的辅助，他现在对开关蛋白的操作比之前的效率要高很多。
林鸿先是花了几个小时的时间，先制造出了一小块的存储区域，作为内存结构使用，然后开始开始往里面写入最原始的指令代码，其功能非常简单，就是按照顺序不断地生成开关蛋白并且初始化。
要让林鸿主动去不听地生成重复的存储区域，那工程实在是太大了，这不像做CPU，CPU各部分还基本不同，做的时候还要动点脑子，分成多个部分一个一个完成这样也就不知不觉。而存储结构则完全一致，是一个不断重复的过程，并且数量非常多，如果完全靠“手动”的话，简直要人老命。
好在到了这个时候，林鸿已经可以对天眼进行简单的编程，这个过程，就好像是最原始的计算机使用打孔纸带编程的阶段类似，虽然里面没有强大的操作系统，但是却可以执行简单的程序。
林鸿先打了个基础，然后再在这个基础上让其自动执行。就相当于是先造一个简单的工具，再继续造比较精密的车床母床，母床制造出来之后，就可以利用它再制造更为精密的车床。
林鸿设定好范围和大小之后，就没有再管它，直接让其自动在里面不断重复生成开关蛋白，并且将其初始化为存储结构。
接下来，他�