有了文件分配表,在操作系统上同一分区中移动文件时,不必移动储存在扇区中的数据,只需修改文件分配表中的链接就可以了,删除文件时也不必重写文件所在的扇区,只需将文件分配表中该文件所在的扇区标记为空就可以了。
这样的设计使得操作系统能够更有效的利用磁盘空间,不过与此同时,也衍生出了一个新的概念—磁盘碎片。
扇区:硬盘中储存数据的最小寻址单元,容量为512字节。后来又出现了簇的概念,它是扇区的扩展。
文件分配表(FAT):被广泛应用的组织和管理文件的文件系统。
磁盘碎片的产生
接下来,我们将通过下图来了解两种磁盘碎片产生的典型过程。为了直观,我们将下面这幅硬盘结构图中的盘片部分简单的划分成3磁道共18扇区。我们不打算去考虑每个盘片有上千条磁道、每条磁道有上千个扇区的情况,也不考虑柱面的概念,忽略簇的概念,省略一切有碍理解的东西,用最简单的图,看清楚什么是磁盘碎片。

磁头:用于读取、写入、清除数据,是硬盘中技术含量最高的部件。在音圈马达的带动下可沿Z移动到各条磁道。
盘片:表面涂有可记录磁性的物质,用于存储数据。在这幅图片中,由灰色线将盘片划分成了3条磁道,每条磁道又划分出若干个单元格,这里每一个单元格代表一个扇区。
主轴:内有轴承、马达,可带动盘片高速旋转。
音圈马达:硬盘里的定位马达,类似于音频扬声器里所用的马达。
磁盘碎片产生的典型过程 (例一)

图中,系统正在向硬盘中写入一个文件,名为“椰子”,该文件体积较大,需要占用5个扇区的空间,因此要完全写入到硬盘当中需要较长的时间。磁头从1号扇区开始顺时针方向写入文件,当2号扇区中的数据写入完时,硬盘接到了一条新的命令—写入文件“葡萄”,文件“葡萄”体积较小,只需占用1个扇区的空间,它被写入到了扇区3当中。
这样一来,由于3号扇区已经被占用,文件“椰子”剩下的数据就要从4号扇区开始写入,最后,剩下的数据被写入到了4至6号扇区。如图,由于“葡萄”的插队,文件椰子无法储存在连续的扇区当中,被分割开的这两段数据就被称为磁盘碎片。
磁盘碎片产生的典型过程 (例二)
例一中的硬盘经过一段时间的使用之后,内部储存的文件发生了一些变化:一个新文件“西瓜”被写入到了硬盘当中,之后文件“葡萄”被删除了。

这时,硬盘接到了写入文件“橘子”的命令,“橘子”需要占用3个扇区的储存空间。如图,现在硬盘中共有两段不连续的可用空间,但任何一段单独的可用空间都不足以容纳整个“橘子”文件,不得已,“橘子”被拆分为两部分写入硬盘剩余的可用空间中,从而产生了磁盘碎片。
