面向文件、块I/O
文件I/O总是发生在文件系统的上下文切换中。文件系统跟磁盘是完全不同的事物。磁盘按段存储数据，每段512字节。它是硬件设备，对保存的文件语义一无所知。它们只是提供了一定数量的可以保存数据的插槽。从这方面来说，一个磁盘的段与 内存分页类似。它们都有统一的大小并且是个可寻址的大数组。
另一方面，文件系统是更高层抽象。文件系统是安排和翻译保存磁盘（或其它可随机访问，面向块的设备）数据的一种特殊方法。你写的代码几乎总是与文件系统交互，而不与磁盘直接交互。文件系统定义了文件名、路径、文件、文件属性等抽象。
一个文件系统组织（在硬盘中）了一系列均匀大小的数据块。有些块保存元信息，如空闲块的映射、目录、索引等。其它块包含实际的文件数据。单个文件的元信息描述哪些块包含文件数据、数据结束位置、最后更新时间等。当用户进程发送请求来读取文件数据时，文件系统实现准确定位数据在磁盘上的位置。然后采取行动将这些磁盘扇区放入内存中。
文件系统也有页的概念，它的大小可能与一个基本内存页面大小相同或者是它的倍数。典型的文件系统页面大小范围从2048到8192字节，并且总是一个基本内存页面大小的倍数。
分页文件系统执行I/O可以归结为以下逻辑步骤：
确定请求跨越了哪些文件系统分页（磁盘段的集合）。磁盘上的文件内容及元数据可能分布在多个文件系统页面上，这些页面可能是不连续的。
分配足够多的内核空间内存页面来保存相同的文件系统页面。
建立这些内存分页与磁盘上文件系统分页的映射。
对每一个内存分页产生分页错误。
虚拟内存系统陷入分页错误并且调度pagins（页面调入），通过从磁盘读取内容来验证这些页面。
一旦pageins完成，文件系统分解原始数据来提取请求的文件内容或属性信息。
需要注意的是，这个文件系统数据将像其它内存页一样被缓存起来。在随后的I/O请求中，一些数据或所有文件数据仍然保存在物理内存中，可以直接重用不需要从磁盘重读。
文件锁定
文件加锁是一种机制，一个进程可以阻止其它进程访问一个文件或限制其它进程访问该文件。虽然名为“文件锁定”，意味着锁定整个文件（经常做的）。锁定通常可以在一个更细粒度的水平。随着粒度下降到字节级，文件的区域通常会被锁定。锁与特定文件相关联，起始于文件的指定字节位置并运行到指定的字节范围。这一点很重要，因为它允许多个进程协作访问文件的特定区域而不妨碍别的进程在文件其它位置操作。
文件锁有两种形式：共享和独占。多个共享锁可以同时在相同的文件区域有效。另一方面，独占锁要求没有其它锁对请求的区域有效。
流I/O
并非所有的I/O是面向块的。还有流I/O，它是管道的原型，必须顺序访问I/O数据流的字节。常见的数据流有TTY（控制台）设备、打印端口和网络连接。
数据流通常但不一定比块设备慢，提供间歇性输入。大多数操作系统允许在非阻塞模式下工作。允许一个进程检查数据流的输入是否可用，不必在不可用时发生阻塞。这种管理允许进程在输入到达时进行处理，在输入流空闲时可以执行其他功能。
比非阻塞模式更进一步的是有条件的选择（readiness selection）。它类似于非阻塞模式（并且通常建立在非阻塞模式基础上），但是减轻了操作系统检查流是否就绪准的负担。操作系统可以被告知观察流集合，并向进程返回哪个流准备好的指令。这种能力允许进程通过利用操作系统返回 的准备信息，使用通用代码和单个线程复用多个活动流。这种方式被广泛用于网络服务器，以便处理大量的网络连接。准备选择对于大容量扩展是至关重要的。
到此为止，对这个非常复杂的话题有一大堆技术术语。
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