一、文件和文件系統
文件是指具有文件名的若干相關元素的集合。
- 現代OS中通過文件系統來組織和管理計算機中存儲的數據；
- 文件系統包括兩方面
負責管理文件的系統軟件；被管理的對象–文件
文件結構：
文件存在以下兩種形式的結構:
- 文件的邏輯機構。從用戶觀點出發所觀察到文件組織形式，是用戶可以直接處理的數據及其結構，它獨立於文件的物理特性，又稱爲文件組織。
- 文件的物理結構。又稱爲文件的存儲結構，是指文件在外存上的存儲組織形式。與存儲介質的存儲性能和採用的外存分配方式有關。
1.文件的邏輯機構：
- 有結構文件，由一個以上的記錄構成的文件，又把它稱爲記錄式文件另根據記錄的長度可分爲定長記錄文件；不定長記錄結構。
- 無結構文件，由字符流構成的文件，故又稱爲流式文件
有結構文件
- 順序文件。由一系列記錄按某種順序排序所形成的文件。通常式定長記錄。
- 索引文件。當記錄可變長時，通常爲之建立一張索引表，併爲每個記錄設置一個表項以加快對記錄檢索的速度。
- 索引順序文件。上述兩種方式的結合。爲文件建立一張索引表，爲每一組記錄中的第一個記錄設置一個表項。
- 直接文件
無結構文件：
- 如果說大量的數據結構和數據庫，是採用有結構的文件的話，則大量的源程序、可執行文件、庫函數等，所採用的就是無結構的文件形式，即流式文件。其長度以字節爲單位。對流式文件的訪問，則是採用讀寫指針來指出下一個要訪問的字符。
- UNIX系統中，所有的文件都是被看成流式文件。
2.文件的物理結構
由於磁盤具有可直接訪問的特性，故當利用磁盤來存放文件時，具有很大的靈活性。
常用的外存分配方式：
- 連續分配
- 鏈接分配
- 索引分配
在一個系統中通常只用一種分配方式。
連續分配：
- 連續分配要求每一個文件分配一組相鄰的盤塊。在採用該方式時，可把邏輯文件中的記錄順序的存儲到鄰接的各物理塊中，這樣形成的文件結構稱爲順序文件結構，此時的物理文件稱爲順序文件。這種分配方式保證了邏輯文件中的記錄順序與存儲器中文件佔用盤塊的順序的一致性。
- 隨着文件的建立與刪除不斷進行，將產生很多外存的碎片，利用緊湊方法也可消除碎片。
鏈接分配
採用鏈接分配，可通過在每個盤塊上的鏈接指針，將同屬於一個文件的多個離散的盤塊鏈接成一個鏈表，把這樣形成的文件稱爲鏈接文件。
索引分配
鏈接分配方式雖然解決了連續分配方式所存在的問題，但又有兩個問題：
- 不能支持高效的直接存取。要對一個文件直接存取，需要首先在FAT中順序的查找許多盤塊號
- FAT需佔用較大的內存空間。當磁盤容量較大時，FAT可能要佔用數MB以上的內存空間。這是令人難以容忍的。
存儲的空間管理：
- 空間表法和空閒鏈表法
- 位示圖法
- 成組鏈接法