计算机操作系统在文件分配表中为什么要引入"簇"的概念

计算机操作系统在文件分配表中为什么要引入"簇"的概念

微软操作系统（DOS、WINDOWS等）中磁盘文件存储管理的最小单位叫做“簇”
一个文件通常存放在一个或多个簇里，但至少要单独占据一个“簇”。 也就是说两个文件不能存放在同一个簇中。
簇（CLUST）的本意就是“一群”、“一组”，即一组扇区(一个磁道可以分割成若干个大小相等的圆弧，叫扇区)的意思。因为扇区的单位太小，因此把它捆在一起，组成一个更大的单位更方便进行灵活管理。簇的大小通常是可以变化的，是由操作系统在所谓“（高级）格式化”时规定的，因此管理也更加灵活。
通俗地讲文件就好比是一个家庭，数据就是人，即家庭成员；所谓簇就是一些单元套房；扇区是组成这些单元套房的一个个大小相等的房间。一个家庭可能住在一套或多套单元房子里，但一套房子不能同时住进两个家庭的成员。 文件系统是操作系统与驱动器之间的接口，当操作系统请求从硬盘里读取一个文件时，会请求相应的文件系统（FAT 16/FAT32/NTFS）打开文件。扇区是磁盘最小的物理存储单元，但由于操作系统无法对数目众多的扇区进行寻址，所以操作系统就将相邻的扇区组合在一起，形成一个簇，然后再对簇进行管理。每个簇可以包括2、4、8、16、32或64个扇区。显然，簇是操作系统所使用的逻辑概念，而非磁盘的物理特性。
为了更好地管理磁盘空间和更高效地从硬盘读取数据，操作系统规定一个簇中只能放置一个文件的内容，因此文件所占用的空间，只能是簇的整数倍；如果文件实际大小小于一簇，它也要占一簇的空间。如果文件实际大小大于一簇，根据逻辑推算，那么该文件就要占两个簇的空间。所以，一般情况下文件所占空间要略大于文件的实际大小，只有在少数情况下，即文件的实际大小恰好是簇的整数倍时，文件的实际大小才会与所占空间完全一致。
一个簇只能容纳一个文件占用，即使这个文件只有0字节，也决不允许两个文件或两个以上的文件共用一个簇，不然会造成数据混乱。