所有計算機程式都需要儲存和檢索資訊。

 直接在程序的虛擬地址空間儲存資訊會遇到幾個問題

  因此長期儲存資訊需要滿足三個基本要求：

1. 能夠儲存大量資訊
2. 資訊能夠長期（幾天甚至幾年）儲存
3. 能使多個程序能夠共享資訊

  磁碟天然適合用作長期儲存大量資料（近年來有被固態硬碟代替的趨勢)。 此處先把磁碟當做一個大陣列，有如下兩個基本操作：

1. 讀塊K
2. 寫塊K

 檔案系統是作業系統中負責檔案的構造，訪問， 保護，實現的內容。本章前兩節介紹檔案的邏輯結構， 後面介紹檔案的物理結構。

4.1 檔案

4.1.1 檔案命名

 任何一種抽象機制最重要的特性就是對管理物件的命名方式。

 檔案的具體命名規則在不同的作業系統中的實現是不同的。

1. Unix作業系統區分大小寫，而MS_DOS作業系統不區分.
2. Unix作業系統副檔名寬鬆，但MS-DOS關注副檔名

4.1.2 檔案結構

 檔案系統可分為三種構造方式：位元組序列，記錄序列，樹。

1. 位元組序列。（Unix和Windows）（靈活） 作業系統不關心也不知道檔案內容是什麼， 所看到的就是位元組。其檔案內容的含義只在使用者程式中解釋。
2. 記錄序列。（早期大型計算機）檔案由一組有結構的相同長度的記錄組成。
3. 樹。（現代大型資料計算機） 檔案由一組不同長度的記錄組成的樹組成。記錄的固定部分有一個鍵欄位。

4.1.3 檔案型別

  UNIX支援包括普通檔案（包含使用者資訊）， 目錄（管理檔案系統結構）， 字元特殊檔案（序列I/O類裝置）， 塊特殊檔案（磁碟）在內的多種檔案型別。

普通檔案又被分為

1. ASCII檔案。 可以顯示和列印，用文字編輯器編輯
2. 二進位制檔案。 難以理解，只有特殊的程式瞭解其內部結構。例如可執行二進位制檔案。

4.1.4 檔案訪問

1. 順序訪問（早期只有這一種）
2. 隨機訪問

4.1.5 檔案屬性

  檔案除檔名還有檔案資料以外還有檔案屬性。
與檔案保護有關的：

1. 保護。 誰可以訪問檔案，以什麼方式訪問檔案
2. 口令。 訪問檔案需要的口令
3. 建立者。 建立檔案的使用者ID
4. 所有者。 當前所有者
   控制或啟用某些特殊屬性：
5. 只讀標誌
6. 隱藏標誌
7. 系統標誌
8. 存檔標誌
   等等

4.1.6 檔案操作

1. create：建立不包含任何資料的檔案，並設定檔案屬性。
2. delete： 釋放檔案磁碟空間
3. open： 把檔案屬性和磁碟地址表裝入記憶體以方便後續操作
4. close： 刪除記憶體中的檔案屬性和磁碟地址表
5. read：（指明資料大小和讀入記憶體地址）
6. write： 從檔案當前位置寫入資料
7. append：在檔案尾寫入資料
8. seek： 設定檔案位置指標
9. rename：重新命名檔案

4.2 目錄

檔案系統提供目錄記錄檔案的位置。

目錄按結構可分為：

1. 一級目錄結構：（早期計算機，嵌入式）（尋找檔案困難）
2. 層次目錄結構

目錄操作

1. create： 建立目錄結構
2. delete： 刪除目錄，只有空目錄可被刪除
3. opendir : 相當於開啟檔案
4. closedir： 關閉目錄釋放使用者表空間
5. link: （硬連結）指定路徑名和檔名，建立一個連結
6. unlink: 考慮硬連結的刪除（硬連結更有效， 軟連線更靈活）