文件系统
1.基本概念
数据 组成分为数据项、记录和文件
在文件系统中，数据项是最低级的数据组织形式，可把它分成以下两种类型: (1) 基本数据项。这是用于描述一个对象的某种属性的字符集，是数据组织中可以命名 的最小逻辑数据单位，即原子数据，又称为数据元素或字段。它的命名往往与其属性一致。 例如，用于描述一个学生的基本数据项有学号、姓名、年龄、所在班级等。 (2) 组合数据项。它是由若干个基本数据项组成的，简称组项。例如，经理便是个组项， 它由正经理和副经理两个基本项组成。又如，工资也是个组项，它可由基本工资、工龄工 资和奖励工资等基本项所组成。
记录是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象在某方面的属性。一个记录应包含 哪些数据项，取决于需要描述对象的哪个方面。
文件是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关元素的集合，可分为有结构文件 和无结构文件两种。在有结构的文件中，文件由若干个相关记录组成；而无结构文件则被 看成是一个字符流。文件在文件系统中是一个最大的数据单位，它描述了一个对象集。
此外，文件应具有自己的属性，属性可以包括： (1) 文件类型。可以从不同的角度来规定文件的类型，如源文件、目标文件及可执行文 件等。 (2) 文件长度。文件长度指文件的当前长度，长度的单位可以是字节、字或块，也可能 是最大允许的长度。 (3) 文件的物理位置。该项属性通常是用于指示文件在哪一个设备上及在该设备的哪个 位置的指针。 (4) 文件的建立时间。这是指文件最后一次的修改时间等。
关系图:
2.文件系统模型
3.文件逻辑结构
文件的逻辑结构可分为两大类，一类是有结构文件，这是指由一个以上的记录构成的 文件，故又把它称为记录式文件；其二是无结构文件，这是指由字符流构成的文件，故又 称为流式文件。
有结构文件 在记录式文件中，每个记录都用于描述实体集中的一个实体，各记录有着相同或不同 数目的数据项。记录的长度可分为定长和不定长两类。
根据用户和系统管理上的需要，可采用多种方式来组织这些记录，形成下述的几种 文件：
(1) 顺序文件。这是由一系列记录按某种顺序排列所形成的文件。其中的记录通常是定 长记录，因而能用较快的速度查找文件中的记录。 (2) 索引文件。当记录为可变长度时，通常为之建立一张索引表，并为每个记录设置一 个表项，以加快对记录检索的速度。 (3) 索引顺序文件。这是上述两种文件构成方式的结合。它为文件建立一张索引表，为 每一组记录中的第一个记录设置一个表项。
无结构文件
如果说大量的数据结构和数据库是采用有结构的文件形式的话，则大量的源程序、可 执行文件、库函数等，所采用的就是无结构的文件形式，即流式文件。其长度以字节为单 位。对流式文件的访问，则是采用读/写指针来指出下一个要访问的字符。可以把流式文件 看做是记录式文件的一个特例。在 UNIX 系统中，所有的文件都被看做是流式文件，即使 是有结构文件，也被视为流式文件，系统不对文件进行格式处理。
(1) 顺序文件:
(2) 索引文件: 索引表:
提高了存储费用
(3) 索引顺序文件
索引顺序文件(Index Sequential File)可能是最常见的一种逻辑文件形式。它有效地克服 了变长记录文件不便于直接存取的缺点，而且所付出的代价也不算太大。前已述及，它是 顺序文件和索引文件相结合的产物。它将顺序文件中的所有记录分为若干个组(例如，50 个 记录为一个组)；为顺序文件建立一张索引表，在索引表中为每组中的第一个记录建立一个 索引项，其中含有该记录的键值和指向该记录的指针
(4)直接文件 采用前述几种文件结构对记录进行存取时，都须利用给定的记录键值，先对线性表或 链表进行检索，以找到指定记录的物理地址。然而对于直接文件，则可根据给定的记录键 值，直接获得指定记录的物理地址。换言之，记录键值本身就决定了记录的物理地址。这 种由记录键值到记录物理地址的转换被称为键值转换(Key to address transformation)。组织直 接文件的关键，在于用什么方法进行从记录值到物理地址的转换。
(5)哈希(Hash)文件 这是目前应用最为广泛的一种直接文件。它利用 Hash 函数(或称散列函数)，可将记录 键值转换为相应记录的地址。但为了能实现文件存储空间的动态分配，通常由 Hash 函数所 求得的并非是相应记录的地址，而是指向一目录表相应表目的指针，该表目的内容指向相 应记录所在的物理块，如图 6-6 所示。例如，若令 K 为记录键值，用 A 作为通过 Hash 函数 H 的转换所形成的该记录在目录表中对应表目的位置，则有关系 A=H(K)。通常，把 Hash 函数作为标准函数存于系统中，供存取文件时调用。
外存分配方式
常用的外存分配方法有连续分配、链接分配和索引分配三种。