文件系统实现和磁盘组织 · 融合风（象牙 + Obsidian 入口）

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文件系统把逻辑文件映射到物理磁盘：磁盘 inode 存元数据（不含文件名），目录项 = 文件名 + inode 号；分配有连续 / 链接（FAT）/ 索引；磁盘调度用 SCAN（电梯）等算法优化寻道时间。文件大小上限取决于分配方式与指针数。

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项目	值
核心概念	文件系统将逻辑文件映射到物理磁盘，涉及文件分配、目录管理、空闲空间管理
关键性质	磁盘 inode 存元数据（不含文件名）；目录项 = 文件名 + inode 号
磁盘调度	SCAN（电梯算法）最常用，优化寻道时间

FCB（文件控制块）：每个文件对应一个 FCB，含文件名、大小、类型、时间、权限、物理位置（磁盘块号）。

inode（Unix/Linux 优化）：

索引分配的 inode 含：直接指针（约 12 个）+ 一次间接 + 二次间接 + 三次间接；文件最大大小 = 直接块 + 各级索引块能指向的数据块之和。

交互动画见本节末尾下方有一张可逐步播放的磁盘调度演示，建议先看动画再读表。

注意

必背

三种文件分配方式各有什么特点？

连续→支持随机但有外碎片；链接→无外碎片但只能顺序访问；索引→随机访问且灵活，但需额外索引块。

inode 是什么？作用？

文件系统的核心数据结构，存文件元数据（大小、权限、时间戳、数据块指针），是文件唯一标识。

SCAN 电梯算法原理？

磁头沿一个方向移动，依次处理途经请求，到末端后反向，类似电梯。

链接分配如何实现随机访问？

基本链接无法随机；FAT 将链接信息集中存于内存表，可实现随机访问。

文件大小限制取决于什么？

取决于分配方式和指针数——多级索引可扩大文件大小上限。

请选择调度算法并开始播放

磁头移动距离将随服务顺序变化；SCAN/C-SCAN 明显优于 FCFS。