Файловые системы понятие создание что включает в себя

Файловая система — что это такое и их виды

Файловая система является важной частью любого накопителя информации. Она позволяет организовывать файловое пространство и работать с ней операционной системе.

Все это нужно, чтобы мы могли быстро получать доступ к своим файлам, записывать новые, и вообще взаимодействовать со своим накопителем информации.

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Прошлый материал был посвящен сочетанию клавиш WIN + R. Сегодня мы разберем понятие/определение файловой системы, рассмотрим, какие они бывают и чем отличаются друг от друга.

Что такое файловая система

Файловая система (File System, ФС) — определяет и контролирует, как будут храниться и именоваться данные на носителе/накопителе информации: флешке, жестком или ssd диске и других. От нее зависит способ хранения данных на накопителе, сам формат данных и то, как они будут записываться/читаться в дальнейшем.

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Также ее можно назвать программным интерфейсом, который позволяет структурировать данные на накопителе, чтобы программное обеспечение могло быстро получить к ним доступ.

Файловая система делает организованную структуру на накопителе информации. Все записанные данные на нем хранятся в своих определенных местах, под определенными именами и с присвоенными атрибутами. Если бы ФС не было, то файлы хранились бы на носителе просто в одном большом массиве данных и определить, где начало какого файла и его конец, было бы невозможно. Система бы просто не знала, как вытащить необходимый файл.

Что определяет файловая система:

Как это работает

Файловая система, созданная на носителе информации, позволяет получать к ней доступ программному обеспечению — читать и записывать данные на накопитель, т.е. вообще работать с ним.

Операционная система видит накопитель информации, как один большой набор кластеров, в которых хранятся данные. Размер этих кластеров определяет файловая система. При записи файлов она разбивает их на части по размеру кластера, структурирует и записывает каждый в свой кластер по определенному порядку.

Когда программное обеспечение хочет получить доступ к какому-либо файлу, хранящемуся на носителе, оно запрашивает у ФС его по имени, размеру и атрибутам. Когда же происходит запись то, наоборот, отправляет в ФС все эти данные, а она уже сама осуществляет запись в соответствии со своими правилами.

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Прочитает ли ваше устройство флешку или SD карту с определенной файловой системой, определяет то, какая операционная система установлена на этом устройстве. С компьютерами все просто, здесь читается практически любая ФС на носителях, и более того — мы сами можем определять ее при форматировании. Windows, Linux, Mac OS, Android и IOS — универсальные ОС, которые поддерживают сразу несколько разных видов файловых систем.

А вот в случае с оборудованием типа: магнитол, телевизоров, DVD плееров с USB входом и другим аналогичным — прочитает ли оно флешку, к примеру, в формате NTFS, будет зависеть уже от производителя этого оборудования. Поэтому, перед тем, как покупать такую аппаратуру, или записывать файлы для нее на накопитель, посмотрите какую ФС она вообще поддерживает.

Интересно! Термин файловая система раньше использовался для описания метода хранения бумажных документов/файлов. Только в 1 961 году его начали применять для использования к компьютерам, причем своего значения он не потерял.

Есть определенные файловые системы, которые используются повсеместно, это: FAT32, NTFS и exFAT. Это универсальные ФС, которые видят все ОС: Windows, Linux, Mac OS, IOS, Android и другие. А также их читают практически все фотоаппараты, видеокамеры, телевизоры и другое оборудование. Есть и ФС, которые были специально разработаны для работы в определенных приложениях, к примеру, ISO 9660 разработана специально для оптических дисков.

Интересно! ФС могут быть напрямую не связанными с накопителем информации. Есть и виртуальные, и сетевые ФС, они определяют способ доступа к данным, хранящимся на удаленной машине.

FAT (таблица размещения файлов) — это простая ФС с классической архитектурой. Была разработана еще в 1 976 годах Биллом Гейтсом и Марком МакДональдом для MS-DOS и Windows. До сих пор применяется для некоторых флеш накопителей. Используется исключительно для небольших флеш накопителей, дисков и простых структур папок.

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Представляет собой групповой метод организации информации. Чтобы размещать файлы выделена отдельная логическая область в начале тома.

Существует четыре версии этой ФС, самые известные и распространенные на данный момент — FAT32 и exFAT (FAT64). Цифра в конце названия означает количество бит, которые отведены для хранения кластера.

FAT32

FAT32 — это разновидность файловой системы FAT. На данный момент является предпоследней версией этой ОС, прямом перед exFAT. Имеет расширенный размер тома, т.е. использует 32-разрядную адресацию кластеров.

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Появилась вместе с Windows 95. Поддерживается практически всеми ОС. Но, практически уже не используется, так как, имеет ограничение на размер файла в 4Гб и полный размер накопителя может быть только менее 8 терабайт.

Представляет собой пространство, разделенное на три части: одна область для служебных структур, форма указателей в виде таблиц и зона для хранения самих файлов.

NTFS — это файловая система, являющаяся стандартом для Windows и других ОС. Поддерживается практическими всеми устройствами и не имеет лимита на размер файлов в 4 Гб.

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Была разработана на смену FAT, обладает более высокой производительностью, защитой, механизмом хранения информации. Данные располагаются в главной таблице — MFT. Файлы можно именовать на любом языке в стандарте юникода UTF.

Интересно! Именно данную ФС на данный момент используют практически во всех накопителях информации, для: компьютеров и ноутбуков, телефонов, телевизоров и других устройств.

exFAT

exFAT — это улучшенная система FAT32, избавленная от ее недостатков. Была создана специально для SSD дисков, здесь используется куда меньшее количество перезаписей секторов, что увеличивает срок службы таких дисков. Ограничения на размер данных нет и увеличен размер кластера.

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Из минусов — не все ОС и устройства видят ее на данный момент, те же Windows Vista без Service Pack и более ранние просто не могут с ней работать. Это же относится и к некоторым моделям устройств: телевизоров, планшетов, магнитол и других.

В заключение

Это была основная информация, которую нужно знать по этой теме. Каждый раз, перед тем, как форматировать свой диск, вберите правильную ФС для него и все будет работать исправно.

Источник

Файловая система и её компоненты

Файловая система для ОС и её компоненты.

Что подразумевается под компонентами файловой системы? Это одинаково корректное описание для всех операционных систем, и включает в себя 4 основных составляющих:

ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА: ДИСКИ

В то время, как подавляющее число дисковых накопителей внутри ПК пользователей сегодня имеют SATA интерфейс, настоящие короли по скорости обмену информацией – твердотельные диски (SSD). SATA будут ещё долго находиться в чреве машин как зарекомендовавшие себя надёжные устройства, объём которых растёт и пока недосягаем для переносных накопителей. И, чтобы там не говорили, нередко при обновлении конфигурации компьютера «старый» жёсткий диск успешно перекочёвывает в новую систему, позволяя при правильном обращении работать годами. Единственной тому помехой являются:

На данный момент эту таблицу можно считать окончательной, хотя, в зависимости от устройства, производителя и даже страны производства, данные вашего устройства могут колебаться вокруг этих величин.

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

а в USB 3.0 скорость передачи может достигать и 5 Гбит/сек

Видно, что у твердотельных дисков минус пока один – они дороги, однако, несомненны их преимущества:

Причины известны, а тенденции понятны: в смартфонах и планшетных компьютерах не до вращающихся и хрупких устройств. А информацию всё равно приходится запихивать — ну что могут традиционные на сегодня встроенные 32 Гбайт? Так что изначально на компьютерах, а теперь на планшетах Windows в том числе предусмотрела возможность подключения, а, значит и разбиения существующих, новых хранилищ. Пользователи Windows 10 (планшетной версии) заметили, что в ней возможность использовать внешний диск SDHC полноценно с загрузкой, установкой и последующим запуском программ появилась вполне официально.

ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА: РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДИСКА

Те, кто устанавливал систему хоть раз, заметили, что даже операции по форматированию предшествуют одна обязательная — распределение диска или его части. После это диск готов к приёму любой ОС-и.

Традиционный подход любого производителя компьютера, в том числе и производителя ОС Windows, заключается в том, что они давно решили за нас один важный момент: жёсткий диск должен быть один. Хватит. Для многих так оно и есть. Для немалого числа пользователей это АБСОЛЮТНО неприемлемо. И это тоже тенденция: разбиение на логические диски или тома уже не просто правила хорошего тона:

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себяОбъёмы хранилищ только растут. Кстати, позволю себе, раз блог о компьютерах, напомнить вам некоторые единицы в системе измерения данных:

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

КСТАТИ

Обращайте внимание на регистр букв, которые принимают участие в описании скоростей. Если есть возможность прочитать данные на английском, присмотритесь, как обозначается скорость: большая В на латинском означает байты, а малая b — биты информации. К примеру SATA 1.0 диски имеют пропускную способность 1.5 Гб/сек (гигабит), а более современная модель SATA 2.0 — 300МБ/сек (мегабайт). Что быстрее? Быстренько умножаем:

300 × 1,048,576 × 8 бит = 2.34 Гб/сек

ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА ДЛЯ WINDOWS. Таблицы GPT против MBR.

На сегодняшний день для Windows предлагается 2 различные «опции»: MBR, уходящая в прошлое из-за ограничений, накладываемых на предшествующее поколение дисков, и более современная GPT. Чтобы ознакомиться с ними поближе и сделать правильный выбор в пользу файловой системы, я отошлю вас к отдельной статье про MBR и GPT. Вот сравнительная таблица двух форматов:

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя
После создания разделов на диске, пора приступить к формированию формата файловой системы. То бишь форматированию. Без этого Windows не способна создать ни одного файла и не единой папки. Так вот форматов существует на самом деле немало, с большинством из них мы, как рядовые пользователи, никогда не столкнёмся. Наши основные на сегодняшний день: FAT32 и NTFS. Так что милости прошу к статье Формат файловых систем.

ИНСТРУМЕНТАРИЙ ДЛЯ РАБОТЫ

Основных инструментов четыре:

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Источник

Понятие файловой системы

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Файловая система— это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы обеспечить пользователю удобный интерфейс с данными, хранящимися на диске, и совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами. Под файловой системой понимают:

· совокупность всех файлов на диске;

· наборы структур данных для управления файлами, такие, как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы свободного и занятого пространства на диске;

· комплекс современных программных средств, реализующих управление файлами, в частности, создание, уничтожение, чтение, запись, именование, поиск и другие операции над файлами.

Каждому файлу на диске соответствует один и только один индексный дескриптор файла, который идентифицируется своим порядковым номером — индексом файла. Это означает, что число файлов, которые могут быть созданы в файловой системе, ограничено числом индексных дескрипторов, которое либо явно задается при создании файловой системы, либо вычисляется исходя из физического объема дискового раздела.

Файл— это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти.

Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и т. д.). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании.

Информация записывается на диске по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата диска. Секторхранит минимальную порцию информации, которая может быть записана на диск или считана. Ёмкость сектора постоянна и составляет 512 байтов.

ОС создает список секторов, выделенных каждому файлу. Обычно дисковое пространство выделяется файлам блокамииз несколько секторов, называемых кластерами(см. рис. 2). Как правило, это наименьшее место на диске, которое может быть выделено для хранения файла. Файлу всегда выделяется четное число кластеров

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Pvc 1. Структура диска. (А) дорожка (В) геометрический сектор (С) сектор дорожки (D) кластер

При записи файла на диск ОС записывает номер первого кластера, выделенному файлу, в том каталоге, в котором этот файл создается. Затем ОС записывает номер следующего кластера выделенному файла и т.п. Файловая система NTFS хранит служебную информацию о файлах в главной файловой таблице — Master File Table (MFT).

Служебная информация включает в себя: имя файла, байт атрибута, время модификации, дату модификации, номер первого кластера, с которого начинается запись файла, размер, дескриптор защиты: указывает, кто и какие права имеет на данный файл или папку. Том NTFS состоит из MFT (Master File Table — главная таблица файлов), содержащей каталог файлов, и пространства для хранения файлов. Сама MFT тоже является файлом, и в первой записи описывает именно файл MFT, всего же в таблице файлов NTFS первые 16 записей являются служебными, а с семнадцатой записи и далее идет описание прочих файлов тома. Для большей отказоустойчивости спецификацией предусмотрены копии MFT и сектора начальной загрузки.

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в многоуровневую иерархическую файловую систему.

В Windows на вершине иерархии папок находится папка Рабочий стол. Это корневая папка. Следующий уровень представлен папками: Мой компьютер, Корзина и Сетевое окружение (если компьютер подключен к локальной сети).

Путь к файлу. Для того чтобы найти файл в иерархической файловой структуре необходимо указать путь к файлу. В путь к файлу входят записываемые через разделитель «\» логическое имя диска и последовательность имен вложенных друг в друга каталогов, в последнем из которых находится данный нужный файл. Например, путь к файлу «Оптические явления» можно записать так: C:\Рефераты\Физика\Оптические явления.doc. Путь к файлу вместе с именем файла называют полным именем файла.

В функции операционных систем входит осуществление диалога с пользователем. Способом ведения диалога с ОС являются: манипулятор мышь, сенсорная панель, клавиатура и др. Ввод команд может осуществляться с помощью меню команд, панелей инструментов и др.

Источник

Типы файловых систем, их предназначение и отличия

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Рядовому пользователю компьютерных электронных устройств редко, но приходится сталкиваться с таким понятием, как «выбор файловой системы». Чаще всего это происходит при необходимости форматирования внешних накопителей (флешек, microSD), установке операционных систем, восстановлении данных на проблемных носителях, в том числе жестких дисках. Пользователям Windows предлагается выбрать тип файловой системы, FAT32 или NTFS, и способ форматирования (быстрое/глубокое). Дополнительно можно установить размер кластера. При использовании ОС Linux и macOS названия файловых систем могут отличаться.

Возникает логичный вопрос: что такое файловая система и в чем ее предназначение? В данной статье дадим ответы на основные вопросы касательно наиболее распространенных ФС.

Что такое файловая система

Обычно вся информация записывается, хранится и обрабатывается на различных цифровых носителях в виде файлов. Далее, в зависимости от типа файла, кодируется в виде знакомых расширений – *exe, *doc, *pdf и т.д., происходит их открытие и обработка в соответствующем программном обеспечении. Мало кто задумывается, каким образом происходит хранение и обработка цифрового массива в целом на соответствующем носителе.

Операционная система воспринимает физический диск хранения информации как набор кластеров размером 512 байт и больше. Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги, которые также являются файлами, содержащими список других файлов в этом каталоге. Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

Запись файлов большого объема приводит к необходимости фрагментации, когда файлы не сохраняются как целые единицы, а делятся на фрагменты. Каждый фрагмент записывается в отдельные кластеры, состоящие из ячеек (размер ячейки составляет один байт). Информация о всех фрагментах, как части одного файла, хранится в файловой системе.

Файловая система связывает носитель информации (хранилище) с прикладным программным обеспечением, организуя доступ к конкретным файлам при помощи функционала взаимодействия программ A PI. Программа, при обращении к файлу, располагает данными только о его имени, размере и атрибутах. Всю остальную информацию, касающуюся типа носителя, на котором записан файл, и структуры хранения данных, она получает от драйвера файловой системы.

На физическом уровне драйверы ФС оптимизируют запись и считывание отдельных частей файлов для ускоренной обработки запросов, фрагментации и «склеивания» хранящейся в ячейках информации. Данный алгоритм получил распространение в большинстве популярных файловых систем на концептуальном уровне в виде иерархической структуры представления метаданных (B-trees). Технология снижает количество самых длительных дисковых операций – позиционирования головок при чтении произвольных блоков. Это позволяет не только ускорить обработку запросов, но и продлить срок службы HDD. В случае с твердотельными накопителями, где принцип записи, хранения и считывания информации отличается от применяемого в жестких дисках, ситуация с выбором оптимальной файловой системы имеет свои нюансы.

Основные функции файловых систем

Файловая система отвечает за оптимальное логическое распределение информационных данных на конкретном физическом носителе. Драйвер ФС организует взаимодействие между хранилищем, операционной системой и прикладным программным обеспечением. Правильный выбор файловой системы для конкретных пользовательских задач влияет на скорость обработки данных, принципы распределения и другие функциональные возможности, необходимые для стабильной работы любых компьютерных систем. Иными словами, это совокупность условий и правил, определяющих способ организации файлов на носителях информации.

Основными функциями файловой системы являются:

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Задачи файловой системы

Функционал файловой системы нацелен на решение следующих задач:

В многопользовательских системах реализуется задача защиты файлов от несанкционированного доступа, обеспечение совместной работы. При открытии файла одним из пользователей для других этот же файл временно будет доступен в режиме «только чтение».

Вся информация о файлах хранится в особых областях раздела (томах). Структура справочников зависит от типа файловой системы. Справочник файлов позволяет ассоциировать числовые идентификаторы уникальных файлов и дополнительную информацию о них с непосредственным содержимым файла, хранящимся в другой области раздела.

Операционные системы и типы файловых систем

Существует три основных вида операционных систем, используемых для управления любыми информационными устройствами: Windows компании Microsoft, macOS разработки Apple и операционные системы с открытым исходным кодом на базе Linux. Все они, для взаимодействия с физическими носителями, используют различные типы файловых систем, многие из которых дружат только со «своей» операционкой. В большинстве случаев они являются предустановленными, рядовые пользователи редко создают новые дисковые разделы и еще реже задумываются об их настройках.

В случае с Windows все выглядит достаточно просто: NTFS на всех дисковых разделах и FAT32 (или NTFS) на флешках. Если установлен NAS (сервер для хранения данных на файловом уровне), и в нем используется какая-то другая файловая система, то практически никто не обращает на это внимания. К нему просто подключаются по сети и качают файлы.

На мобильных гаджетах с ОС Android чаще всего установлена ФС версии ext4 во внутренней памяти и FAT32 на карточках microSD. Владельцы продукции Apple зачастую вообще не имеют представления, какая файловая система используется на их устройствах – HFS+, HFSX, APFS, WTFS или другая. Для них существуют лишь красивые значки папок и файлов в графическом интерфейсе.

Более богатый выбор у линуксоидов. Но здесь настройка и использование определенного типа файловой системы требует хотя бы минимальных навыков программирования. Тем более, мало кто задумывается, можно ли использовать в определенной ОС «неродную» файловую систему. И зачем вообще это нужно.

Рассмотрим более подробно виды файловых систем в зависимости от их предпочтительного использования с определенной операционной системой.

Файловые системы Windows

Исходный код файловой системы, получившей название FAT, был разработан по личной договоренности владельца Microsoft Билла Гейтса с первым наемным сотрудником компании Марком Макдональдом в 1977 году. Основной задачей FAT была работа с данными в операционной системе Microsoft 8080/Z80 на базе платформы MDOS/MIDAS. Файловая система FAT претерпела несколько модификаций – FAT12, FAT16 и, наконец, FAT32, которая используется сейчас в большинстве внешних накопителей. Основным отличием каждой версии является преодоление ограниченного объема доступной для хранения информации. В дальнейшем были разработаны еще две более совершенные системы обработки и хранения данных – NTFS и ReFS.

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

FAT (таблица распределения файлов)

Числа в FAT12, FAT16 и FAT32 обозначают количество бит, используемых для перечисления блока файловой системы. FAT32 является фактическим стандартом и устанавливается на большинстве видов сменных носителей по умолчанию. Одной из особенностей этой версии ФС является возможность применения не только на современных моделях компьютеров, но и в устаревших устройствах и консолях, снабженных разъемом USB.

Пространство FAT32 логически разделено на три сопредельные области:

К недостатком стандарта FAT32 относится ограничение размера файлов на диске до 4 Гб и всего раздела в пределах 8 Тб. По этой причине данная файловая система чаще всего используется в USB-накопителях и других внешних носителях информации. Для установки последней версии ОС Microsoft Windows 10 на внутреннем носителе потребуется более продвинутая файловая система.

С целью устранения ограничений, присущих FAT32, корпорация Microsoft разработала обновленную версию файловой системы exFAT (расширенная таблица размещения файлов). Новая ФС очень схожа со своим предшественником, но позволяет пользователям хранить файлы намного большего размера, чем четыре гигабайта. В exFAT значительно снижено число перезаписей секторов, ответственных за непосредственное хранение информации. Функция очень важна для твердотельных накопителей ввиду необратимого изнашивания ячеек после определенного количества операций записи. Продукт exFAT совместим с операционными системами Mac, Android и Windows. Для Linux понадобится вспомогательное программное обеспечение.

NTFS (файловая система новой технологии)

Стандарт NTFS разработан с целью устранения недостатков, присущих более ранним версиям ФС. Впервые он был реализован в Windows NT в 1995 году, и в настоящее время является основной файловой системой для Windows. Система NTFS расширила допустимый предел размера файлов до шестнадцати гигабайт, поддерживает разделы диска до 16 Эб (эксабайт, 10 18 байт ). Использование системы шифрования Encryption File System (метод «прозрачного шифрования») осуществляет разграничение доступа к данным для различных пользователей, предотвращает несанкционированный доступ к содержимому файла. Файловая система позволяет использовать расширенные имена файлов, включая поддержку многоязычности в стандарте юникода UTF, в том числе в формате кириллицы. Встроенное приложение проверки жесткого диска или внешнего накопителя на ошибки файловой системы chkdsk повышает надежность работы харда, но отрицательно влияет на производительность.

ReFS (Resilient File System)

Все это позволяет повысить надежность хранения файлов, обеспечивает быстрое и легкое восстановление данных.

Файловые системы macOS

Для операционной системы macOS компания Apple использует собственные разработки файловых систем:

Файловые системы Linux

В отличие от ОС Windows и macOS, ограничивающих выбор файловой системы предустановленными вариантами, Linux предоставляет возможность использования нескольких ФС, каждая из которых оптимизирована для решения определенных задач. Файловые системы в Linux используются не только для работы с файлами на диске, но и для хранения данных в оперативной памяти или доступа к конфигурации ядра во время работы системы. Все они включены в ядро и могут использоваться в качестве корневой файловой системы.

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Основные файловые системы, используемые в дистрибутивах Linux:

Ext2, Ext3, Ext4 или Extended Filesystem – стандартная файловая система, первоначально разработанная еще для Minix. Содержит максимальное количество функций и является наиболее стабильной в связи с редкими изменениями кодовой базы. Начиная с ext3 в системе используется функция журналирования. Сегодня версия ext4 присутствует во всех дистрибутивах Linux.

JFS или Journaled File System разработана в IBM в качестве альтернативы для файловых систем ext. Сейчас она используется там, где необходима высокая стабильность и минимальное потребление ресурсов (в первую очередь в многопроцессорных компьютерах). В журнале хранятся только метаданные, что позволяет восстанавливать старые версии файлов после сбоев.

ReiserFS также разработана в качестве альтернативы ext3, поддерживает только Linux. Динамический размер блока позволяет упаковывать несколько небольших файлов в один блок, что предотвращает фрагментацию и улучшает работу с небольшими файлами. Недостатком является риск потери данных при отключении энергии.

XFS рассчитана на файлы большого размера, поддерживает диски до 2 терабайт. Преимуществом системы является высокая скорость работы с большими файлами, отложенное выделение места, увеличение разделов на лету, незначительный размер служебной информации. К недостаткам относится невозможность уменьшения размера, сложность восстановления данных и риск потери файлов при аварийном отключении питания.

Btrfs или B-Tree File System легко администрируется, обладает высокой отказоустойчивостью и производительностью. Используется как файловая система по умолчанию в OpenSUSE и SUSE Linux.

Другие ФС, такие как NTFS, FAT, HFS, могут использоваться в Linux, но корневая файловая система на них не устанавливается, поскольку они для этого не предназначены.

Дополнительные файловые системы

В операционных системах семейства Unix BSD (созданы на базе Linux) и Sun Solaris чаще всего используются различные версии ФС UFS (Unix File System), известной также под названием FFS (Fast File System). В современных компьютерных технологиях данные файловые системы могут быть заменены на альтернативные: ZFS для Solaris, JFS и ее производные для Unix.

Кластерные файловые системы включают поддержку распределенных хранилищ, расширяемость и модульность. К ним относятся:

Практический пример использования файловых систем

Владельцы мобильных гаджетов для хранения большого объема информации используют дополнительные твердотельные накопители microSD (HC), по умолчанию отформатированные в стандарте FAT32. Это является основным препятствием для установки на них приложений и переноса данных из внутренней памяти. Чтобы решить эту проблему, необходимо создать на карточке раздел с ext3 или ext4. На него можно перенести все файловые атрибуты (включая владельца и права доступа), чтобы любое приложение могло работать так, словно запустилось из внутренней памяти.

Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть фото Файловые системы понятие создание что включает в себя. Смотреть картинку Файловые системы понятие создание что включает в себя. Картинка про Файловые системы понятие создание что включает в себя. Фото Файловые системы понятие создание что включает в себя

Надеюсь, краткий обзор основных ФС поможет решить практические задачи в части правильного выбора и настройки ваших компьютерных устройств в повседневной практике.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *