構當中。
一個比較簡單的模型，就是將檔案系統當成一個記錄本，這個記錄本的每一頁都是一個檔案，每頁紙張上面印刷了一個特定的表格，上面分別填好了一些欄位，例如“檔名”、“檔案型別副檔名、“檔案大小”、“許可權”、“所有者”、“正文內容”等等。
想要建立一個檔案，就只要在上面填寫一下這些資訊即可。
在記錄本的最前面，有一個目錄，分別記錄著這些新建立的檔案的名稱和位置（即頁號），要想找到某個已經存在的檔案，只要對這個目錄頁進行查詢就可以迅速找到所要找的檔案。
當然，計算機中的檔案系統設計，要比這個複雜很多。並且，通常情況下，一個檔案的內容，並不僅僅只是存在一張頁面上，有時候，檔案過大，一張這樣的頁面裝不下，必須使用多個頁面才行，這就需要另外使用一個頁面來維護一個“檔案頁面目錄”，這個目錄和最前面的那個目錄類似，不過它儲存的內容，是一系列的頁面地址。使用程式對這個檔案進行讀取的時候，就需要根據這個目錄，去分別讀取那些頁面。
而更復雜一點的，這個鏈式結構，可能不只兩層，還有三層、四層，甚至更多層。
第397章 超大容量和速度
對於程式設計師來說，檔案系統就是軟體問題，一個好的檔案系統，可以給整個系統帶來非常大的效能最佳化。windows的檔案系統最初是fat系列，例如fat16，fat32，後來又有一種升級型ntfs，而linux的檔案系統是ext格式，它們的系統各有利弊，不過基本的原理相差不大。
檔案系統中的資料，是儲存在硬碟上的。
要想設計檔案系統，必然和其儲存裝置的物理硬體結構——硬碟密不可分。
在計算機的早期，是沒有硬碟這一結構的，對計算機程式設計，用的是打孔紙，將程式編制在打孔紙上，然後插入讀取裝置，從其中過一遍，計算機就將程式給讀到了記憶體當中，然後再交給cpu去執行。
後來，盤式磁帶出現，對於計算機儲存裝置來說，這是一個巨大的飛躍。一盤磁帶所能儲存的資料，甚至以gb為單位，並且資料極為可靠，至少可以儲存二十年以上，立刻成為unix系列主機資料備份的主要儲存裝置。
磁帶作為儲存裝置存活了一段很長的時間，並且出現了多種不同的格式，例如qic、dlt、slr等。
1953年的時候，ibm701計算機用了一種新的儲存器——磁鼓，利用鋁鼓筒表面塗覆的磁性材料來儲存資料。由於鼓筒旋轉速度很高，因此存取速度快，它是作為記憶體儲器使用的
磁鼓的出現，給磁碟打下了重要的技術基礎。
在磁碟出現以前，還有一種過渡的儲存裝置，那便是磁芯。這是由美國物理學家王安1950年提出的利用磁性材料製造儲存器的思想。然後福雷斯特則將這一思想變成了現實。磁芯儲存從20世紀50年代、60年代，直至70年代初。一直是計算機主存的標準方式。
七十年代初期。軟盤作為便捷的儲存裝置也出現在大家的眼中，這其實是ibm儲存裝置部門研發新的磁帶裝置無果之後的產物，由於其便捷性，後來軟盤和軟碟機。成為了微型電腦的標準配置，直到現在。軟盤也還在廣泛使用。
實際上，早在1956年，世界第一臺機械硬碟儲存器就已經由ibm公司發明。其型號為ibm350ramac。這套系統的總容量只有5mb。共使用了50個直徑為24英寸的磁碟，其體積有兩個冰箱的大小，真是一個龐然大物。
沒錯，又是ibm，這個公司的確是一個非常偉大的公司，給計算機的發展帶來極為深遠的影響。可以說，如果沒有ibm。計算機要想達到今天這個水平，可能還要一段很長的時間。
相對於當時已經比較流行的磁帶、磁鼓和磁芯技術，這個龐大的硬碟簡直就像是一個玩具，一個笨重的原始恐龍，但是其所使用的技術，卻又是一個飛躍。
在計算機的歷史上，所有裝置都基本遵循一個由大到小的原則，首先是科學家們將裝置的原型給做出來，證明其可行性，然後再針對這個原型不斷地進行最佳化，微型化，最終進入實用階段。
機械硬碟的結構大致是由磁碟和磁頭組成的，磁碟不斷地旋轉，磁頭不動的話，就能夠在盤面上畫出一個肉眼看不見的磁軌，磁碟上的資訊便是沿著這樣的軌道存放的，而磁頭讀取上面的技術，便是磁阻和巨磁阻技術，其