【概述】

文件分配方式，就是在用户使用逻辑地址操作文件时，OS 负责实现文件从逻辑地址到物理地址的映射

而文件的物理结构与外存的组织方式有关，对于不同的外存组织方式，将形成不同的文件物理结构

因此，不同的外存组织方式就导致了映射的方式不同，目前常用的外存组织方式有：

【连续组织方式】

连续组织方式又称连续分配方式，其为每个文件分配一组相邻的盘块，逻辑文件中的记录顺序地存储到邻接的物理块中，使得逻辑文件中的记录顺序与存储器中文件占用盘块的顺序一致

该方式顺序访问相对容易，且速度较快，但要求为一个文件分配连续的存储空间会产生大量的外碎片，严重地降低了外存空间的利用率，且创建文件时要给出文件大小，存储空间利用率不高，不利于文件的动态增加和修改

采用链接组织方式时，将文件分配多个不连续的盘块，再通过盘块上的链接指针，将同属一个文件的多个离散的盘块链接成一个链表，由此形成链接文件

其有两种链接方式：

隐式链接：在文件目录的每个目录项中，包含指向链接文件第一个盘块和最后一个盘块的指针，每个盘块拿出若干字节，记录指向下一盘块号的指针，即链接信息隐含记录在盘块数据中
显示链接：将用于链接各物理块的指针显示地存放在内存的一张链表中，在整个磁盘中仅设置一张

对于隐式链接，其问题在于只能顺着盘块读取，对随机访问是低效的

对于显示链接，由于查记录的过程是在内存中进行的，因此其不仅显著地提高了检索速度，还大大减少了访问磁盘的次数

由于显示链接将分配给文件的所有盘块号都放在该表中，故将该表称为文件分配表（File Allocation Table，FAT）

FAT 表的有关计算与下列三个公式有关：

例如：一个 $1.2M$ 的磁盘，盘块 $512B$，文件系统采用 FAT12 格式，问 FAT 表大小是多少

由于磁盘容量为 $1.2M$，盘块 $512B$，因此，有：

$表项个数 = \frac{1.2*2^{20}}{2^9} = 1.2*2^{11}个$

采用 FAT12 格式，盘块数量编号所需位数为 $12$ 位

那么，有：

$FAT = 1.2*2^{11}*12 bit=3.6KB$

对于链接方式来说，其不能支持高效的盘块直接存取，如果要对一个文件进行直接存取，仍需在 FAT 中顺序的查找许多盘块号。因此，FAT 需占用较大的内存空间，当磁盘容量较大时，FAT 可能要占用数 MB 以上的内存空间

因此，在系统运行时，只需要涉及部分文件，FAT 表无需全部调入内存，即对每个文件单独建索引表，记录所有分配给它的盘块号，同时，在建立文件时，分配一定的外存空间用于存放文件盘块索引表信息

索引形式适合大文件，对于中小型文件，需要若干链接即可，若用索引分配方式，用一个盘块存放少量索引信息反而不适用

若文件较大，存放索引表也需要多个盘块，如果索引盘块较多，则需要对索引盘块也采取索引方式管理，即多级索引

也就是说，若采用 $m$ 层索引结构，且顶层索引表未调入内存，那么访问一次数据块要进行 $m+1$ 次读磁盘

三种外存组织方式的对比如下表：

方式	访问第 $n$ 条记录	目录项	优点	缺点
连续组织方式	访问磁盘 $1$ 次	起始块号、文件长度	顺序存取访问快，支持随机访问	有外碎片，不利于文件扩展
隐式链接方式	访问磁盘 $n$ 次	起始块号、结束块号	无外碎片，文件扩展方便	只能顺序访问
显式链接方式	访问磁盘 $1$ 次	起始块号	可通过 FAT 实现随机访问	FAT 占据一定空间
索引组织方式	访问磁盘 $m+1$ 次	链接方式：第一个索引块块号混合方式：顶级索引块块号	支持随机访问，且文件扩展方便	索引表占据一定空间，访问数据前要先读索引块