高可靠性一直是数控系统的追求目标，数控系统的可靠性受多种因素影响，但文件系统的可靠性是重要因素之一。现在数控系统普遍采用数据备份和数据恢复技术来保证文件系统的可靠运行，但是这些技术存在不足：数据备份需要预留大量的额外磁盘空间；数据恢复属于灾难恢复性技术，在系统出现故障与数据备份点之间的数据将无法恢复。本文以蓝天数控系统为平台，针对上述问题，重点解决了以下两个问题：一是提出和实现了一种新的文件回写机制，提高关键数据的回写率。本文在深入研究文件系统中Page Cache工作原理的基础上，分析了Page Cache的组织结构和pdflush内核线程的刷新策略，提出了基于页面优先级的文件回写策略。在损失微小内存的代价下，提高了关键数据的回写率，进而提高了文件系统的可靠性和实时数据的安全性。二是采用完全备份+累加备份策略，设计和实现了双文件系统备份方案。本文在研究数据备份和数据恢复的基础上，提出双文件系统备份的设计思想。采用累加备份技术让双文件系统互为备份，设计文件系统加载策略，保证系统从可运行的文件系统启动，并修复损坏的文件系统，保证任一时刻至少有一个文件系统可正常启动，进而保证文件系统的可靠运行。