檔案系統的任務就是管理儲存在媒體上的資料，所以基本上跟儲存媒體的性質是息息相關的。譬如說媒體儲存的基本單位、動作等等，這牽涉到媒體要如何呈現檔案；而檔案系統要如何運作。就像是磁帶他是循序的動作來進行讀取與寫入，這跟磁碟隨機存取的方式不同，因此兩者的檔案系統的設計也就會不同。我們大部分接觸到的儲存媒體是以硬碟為主，所以大部分的檔案系統也是針對硬碟系統，在這裡我也想將檔案系統著重在磁碟這個範圍裡。因此在討論檔案系統之前，我們有必要對磁碟系統的運作有一番了解才行。
檔案系統的任務就是管理儲存在媒體上的資料，所以基本上跟儲存媒體的性質是息息相關的。譬如說媒體儲存的基本單位、動作等等，這牽涉到媒體要如何呈現檔案；而檔案系統要如何運作。就像是磁帶他是循序的動作來進行讀取與寫入，這跟磁碟隨機存取的方式不同，因此兩者的檔案系統的設計也就會不同。我們大部分接觸到的儲存媒體是以硬碟為主，所以大部分的檔案系統也是針對硬碟系統，在這裡我也想將檔案系統著重在磁碟這個範圍裡。因此在討論檔案系統之前，我們有必要對磁碟系統的運作有一番了解才行。

大家都看過硬碟，也大概知道硬碟裡主要有磁碟與磁頭等元件，碟片會旋轉，磁頭可以一定方向移動，資料就是如此的透過磁頭隨機的放置在碟片上，細節我想就不用贅訴了。但是有幾個重要的關鍵是一定要了解的：磁區(Sector)、磁軌(Track)、磁柱(Cylinder)、磁碟分割(Partition)與格式化(Format)。想像把碟片畫出一個個同心圓，形成像黑膠唱片般的軌道，稱為track；而多個並列碟片的相同位置上的track，合起來稱為 cylinder。cylinder是parition時的最小單位，因為每個碟片上的磁頭是固定再一起的，磁頭移動時是同時讀取不同碟片上相同的磁軌，千萬不要以為是一片讀完再接續下一片。磁軌上可以細分為一個個的區塊，稱之為sector。sector是每次磁頭在讀寫時的最小單位，通常是512 Bytes。這也可以說是檔案系統所要處理的最基本單位block。一個大的檔案會被拆解成數個block，而簡單的說檔案系統就是要用來管理、追蹤這些 block到底位在哪些sector之上，而那些sector又是屬於哪些檔案所有。今天如果我們的檔案都很小，都小於等於sector的大小，那麼我們的檔案系統將會非常簡單，因為你不會遇到跨sector的檔案，每個sector就是一個檔案。

磁碟分割(Partition)的目的在於將磁柱劃分出來，訂出某個存取區域(或說磁碟分割)是占用哪些cylinder(起始和結束cylinder)；而格式化(Format)就是在磁碟上建立檔案系統的動作。在磁碟中有一個最重要的sector，所有partition的記錄都被放在那裡，這個 sector稱之為MBR(主要開機磁區，Master Boot Recoder)，他位在第一片磁片的第零軌的一個sector，也就是硬碟第一個被讀取到的地方。因為他同時也可以記錄開機程式，所以被稱為主要開機磁區。

MBR 是磁碟系統運作最重要的地方，因為所有partition的結構都記錄在這裡，這個sector壞了，妳就不知道partition的分布，也就無從存取檔案了。下圖用以描述MBR的構造，頭446 Bytes是開機程式(Boot Code)，後64 Bytes是partition。

(http://www.pjrc.com/tech/8051/ide/mbr.gif)
可以看得出來硬碟只能記錄4個主要(Primary)分割區，所以當你有需要分隔4個以上的partition時，就必須借用一個主要分割區作為延伸(Extended)分割區來使用。IDE介面的硬碟，允許你最多有63個可用的分割；而SCSI介面的硬碟則最多有15 個。最後2 Bytes: 55 AA，是一個標準的註記，代表這是MBR磁區。這個0xAA55很重要，電腦在開機時，BIOS會去識別這個值，以判定他是否為 MBR，而進行boot的動作(將Boot Code載入記憶體執行，進而完成開機動作)。其實除了MBR之外，每個partition的第一個sector也可以作為開機磁區。因為每個 partition就算是一個檔案系統，每個partition的第一個sector稱之為Superblock，專門用來記錄檔案系統的資訊，所以如果 Superblock損壞，檔案系統也一樣就無法運作了。

我們簡單的歸納一下，硬碟中的第一磁碟上的第零軌的第一個sector存有開機與partition的資訊；而每一個partition就是一個檔案系統；而檔案系統的資訊都存方在每個partition上的第一個sector，又稱Superblock上。硬碟上的partition實際上來講就是磁柱的範圍；磁柱由磁軌而組成；磁軌上是磁碟記錄資料的基本單位 -- 磁區。