Відмінності між версіями «Файлова система»

Поточна версія на 01:30, 7 грудня 2012

Файлова система (англ. file system) - Порядок, що визначає спосіб організації, зберігання та іменування даних на носіях інформації. Файлова система визначає формат вмісту та фізичного зберігання інформації, яку прийнято групувати у вигляді файлів. Конкретна файлова система визначає розмір імені файлу (папки), максимальний можливий розмір файлу і розділу, набір атрибутів файлу. Деякі файлові системи надають сервісні можливості, наприклад, розмежування доступу або шифрування файлів.

Файлова система пов'язує носій інформації з одного боку і API для доступу до файлів - з іншого. Коли прикладна програма звертається до файлу, не важливо знати яким чином розташована інформація в конкретному файлі, так само, як і на якому фізичному типі носія (CD, жорсткому диску, магнітній стрічці, блоці флеш-пам'яті і т.д.) він записаний. Все, що потрібно програмі - це ім'я файлу, його розмір і атрибути. Ці дані вона отримує від драйвера файлової системи. Саме файлова система встановлює, де і як буде записаний файл на фізичному носії (наприклад, жорсткому диску).

З точки зору операційної системи, весь диск являє собою набір кластерів (як правило, розміром 512 байт і більше). Драйвери файлової системи організують кластери у файли і каталоги (реально є файлами, що містять список файлів у цьому каталозі). Ці ж драйвери відстежують, які з кластерів в даний час використовуються, які вільні, марковані як несправні.

Однак файлова система не завжди безпосередньо пов'язана з фізичним носієм інформації. Існують віртуальні файлові системи, а також мережеві файлові системи, які є лише способом доступу до файлів, що знаходяться на віддаленому комп'ютері.

В залежності від організації файлів на носії даних, файлові системи можуть поділятись на:

ієрархічні файлові системи - дозволяють розміщувати файли в каталоги;

пласкі файлові системи - не використовують каталогів;

кластерні файлові системи - дозволяють розподіляти файли між кількома однотипними фізичними пристроями однієї машини;

мережеві файлові системи - забезпечують механізми доступу до файлів однієї машини з інших машин мережі;

розподілені файлові системи - забезпечують зберігання файлів шляхом їх розподілу між кількома машинами мережі.

[ред.] Функції файлової системи

Основні функції будь-якої файлової системи націлені на вирішення наступних завдань:

іменування файлів;
програмний інтерфейс роботи з файлами для програм;
відображення логічної моделі файлової системи на фізичну організацію сховища даних;
організація стійкості файлової системи до збоїв живлення, помилок апаратних і програмних засобів;
зміст параметрів файлу, необхідних для правильного його взаємодії з іншими об'єктами системи (ядро, програми та ін.)

У багатокористувацьких системах з'являється ще одне завдання: захист файлів одного користувача від несанкціонованого доступу іншого користувача, а також забезпечення спільної роботи з файлами, наприклад, при відкритті файлу одним з користувачів, для інших цей же файл тимчасово буде доступний в режимі "тільки читання".

[ред.] Класифікація файлових систем

За призначенням файлові системи можна класифікувати на нижченаведені категорії.

Для носіїв з довільним доступом (наприклад, жорсткий диск): FAT32, HPFS, ext2 ... Оскільки доступ до дисків в рази повільніше, ніж доступ до оперативної пам'яті, для приросту продуктивності в багатьох файлових системах застосовується асинхронний запис змін на диск. Для цього застосовується або журналювання (ext3, ReiserFS, JFS, NTFS, XFS), або механізм soft updates. Журналювання широко поширене в Linux, та в NTFS. Soft updates - в BSD системах.
Для носіїв з послідовним доступом (наприклад, магнітні стрічки): QIC та інші.
Для оптичних носіїв - CD і DVD : ISO9660, HFS, UDF.
Віртуальні файлові системи: AEFS та інші.
Мережеві файлові системи: NFS, CIFS, SSHFS, GmailFS та інші.
Для флеш-пам'яті: YAFFS, ExtremeFFS, exFAT.

Трохи випадають із загальної класифікації спеціалізовані файлові системи: ZFS (власне файлової системою є тільки частина ZFS), VMFS (так звана кластерна файлова система, яка призначена для зберігання інших файлових систем) та інші.

[ред.] Відомі файлові системи

Minx - стара файлова система, обмежена у своїх можливостях (у файлів відсутні деякі тимчасові параметри, довжина имені файлу не перевищує 30 символів) і доступних об'ємах (максимум 64 Мбайт на одну файлову систему).

Xia - модифікована версія системи пгпшх, в якій збільшена максимальна довжина імені файлу і розмір файлової системи.

Ext - попередня версія системи Ехt2. Нині практично не зустрічається.

Ext2 - найбільш багата функціональними можливостями файлова система Linux. До останнього часу була найпопулярнішою системою.

Ext3 - модернізація файлової системи Ехt2. Окрім деяких функциональных розширень являється журналируемой. Набула широкого поширення.

Ext4 - модернізація файлової системи Ехt3. Основною особливістю стало збільшення максимального об'єму одного розділу диска до 1 экса- байта (260байт). Крім того, в ехt4 представлений механізм пространственний запису файлів (нова інформація додається в кінець заздалегідь вbдsленної по сусідству області файлу), що зменшує фрагментацію і що підвищує продуктивність.

VFS - віртуальна файлова система. По суті - емулятор-прошарок між реальною файловою системою (МЗ-ЭОЗ, Ехt2) і ядром операційної системи Linux.

Proc - псевдофайлова система, в якій за допомогою звичайних файловых операцій надається доступ до деяких параметрів і функциям ядра операційної системи.

ReiserFS - журналируемая файлова система. Найбільш популярна среди журналируемых файлових систем для Linux.

Devfs - псевдофайлова система, в якій за допомогою звичайних файловых операцій надається доступ до пристроїв комп'ютера. Позволяет дуже гнучко працювати і конфігурувати пристрої і взаимодействие з ОС.

msdos - забезпечує сумісність з системою MS - DOS.

umsdos - розширює можливості драйвера файлової системи MS - DOS для Linux таким чином, що в Linux з'являється можливість роботи з іменами файлів нестандартної довжини, перегляду прав доступу до файлу, посилань, імені користувача, якому належить файл, а також оперирования з файлами пристроїв. Це дозволяє використовувати (емулювати) файлову систему Linux на файловій системі MS - DOS.

iso9660 - стандартна файлова система для CD - ROM.

xenix - файлова система Xenix.

sysv - файлова система System V (версія для х86).

Nfs - мережева файлова система, що забезпечує розподіл одній файловой системи між декількома комп'ютерами для надання доступу до її файлів з усіх машин по мережі.

NTFS - забезпечує доступ до розділів, створеним Windows. Підтримує систему метаданих і використовує спеціалізовані структури даних для зберігання інформації про файли для поліпшення продуктивності, надійності і ефективності використання дискового простору. NTFS має вбудовані можливості розмежовувати доступ до даних для різних користувачів і груп користувачів, а також призначати квоти (обмеження на максимальний обсяг дискового простору, займаний тими чи іншими користувачами). NTFS використовує систему журналювання для підвищення надійності файлової системи.

FAT 16 — стандарт файлової системи, попередник FAT32. Підтримує максимальний розмір розділу — 2 гігабайти. Має кореневий каталог фіксованого розміру (512 записів). При розмірі розділу понад 512 мегабайт не економно використовує місце на диску через великий розмір кластера.

FAT32 — ця файлова система підтримує томи (логічні диски) обсягом до 8 ТБ і використовує для зберігання файлів менші фрагменти диска, ніж файлова система FAT16. Файлова система FAT32 не підтримує диски, менші за 512 МБ

@@ Рядок 1: / Рядок 1: @@
-Фа́йлова систе́ма — спосіб організації даних, який використовується операційною системою для збереження інформації у вигляді файлів на носіях інформації. Також цим поняттям позначають сукупність файлів та директорій, які розміщуються на логічному або фізичному пристрої. Cтворення файлової системи відбувається в процесі форматування.
+'''Файлова система''' (англ. file system) - Порядок, що визначає спосіб організації, зберігання та іменування даних на носіях інформації. Файлова система визначає формат вмісту та фізичного зберігання інформації, яку прийнято групувати у вигляді файлів. Конкретна файлова система визначає розмір імені файлу (папки), максимальний можливий розмір файлу і розділу, набір атрибутів файлу. Деякі файлові системи надають сервісні можливості, наприклад, розмежування доступу або шифрування файлів.
+Файлова система пов'язує носій інформації з одного боку і API для доступу до файлів - з іншого. Коли прикладна програма звертається до файлу, не важливо знати яким чином розташована інформація в конкретному файлі, так само, як і на якому фізичному типі носія (CD, жорсткому диску, магнітній стрічці, блоці флеш-пам'яті і т.д.) він записаний. Все, що потрібно програмі - це ім'я файлу, його розмір і атрибути. Ці дані вона отримує від драйвера файлової системи. Саме файлова система встановлює, де і як буде записаний файл на фізичному носії (наприклад, жорсткому диску).
+З точки зору операційної системи, весь диск являє собою набір кластерів (як правило, розміром 512 байт і більше). Драйвери файлової системи організують кластери у файли і каталоги (реально є файлами, що містять список файлів у цьому каталозі). Ці ж драйвери відстежують, які з кластерів в даний час використовуються, які вільні, марковані як несправні.
+Однак файлова система не завжди безпосередньо пов'язана з фізичним носієм інформації. Існують віртуальні файлові системи, а також мережеві файлові системи, які є лише способом доступу до файлів, що знаходяться на віддаленому комп'ютері.
 В залежності від організації файлів на носії даних, файлові системи можуть поділятись на:
-- ієрархічні файлові системи - дозволяють розміщувати файли в каталоги;
+* ієрархічні файлові системи - дозволяють розміщувати файли в каталоги;
-- пласкі файлові системи - не використовують каталогів;
+* пласкі файлові системи - не використовують каталогів;
-- кластерні файлові системи - дозволяють розподіляти файли між кількома однотипними фізичними пристроями однієї машини;
+* кластерні файлові системи - дозволяють розподіляти файли між кількома однотипними фізичними пристроями однієї машини;
-- мережеві файлові системи - забезпечують механізми доступу до файлів однієї машини з інших машин мережі;
+* мережеві файлові системи - забезпечують механізми доступу до файлів однієї машини з інших машин мережі;
-- розподілені файлові системи - забезпечують зберігання файлів шляхом їх розподілу між кількома машинами мережі.
+* розподілені файлові системи - забезпечують зберігання файлів шляхом їх розподілу між кількома машинами мережі.
-== Сучасні операційні системи ==
+== Функції файлової системи ==
-Сучасні файлові системи (ФС) являють собою ієрархічні структури каталогів. Хоча загальна концепція всіх ФС, в принципі, однакова, в реалізації є деякі відмінності. Два вартих уваги приклади — це символи-розділювачі каталогів та чутливість до регістру. Юнікс-подібні операційні системи (ОС) (BSD, Лінукс, MacOS X) та AmigaOS використовують у якості розділювача каталогів символ похилої риски (/), в той час як DOS використовує цей символ для завдавання додаткових опцій у командному рядку, а в якості розділювача прийнято вживати символ зворотної похилої риски (\). У Microsoft Windows прийнята та ж конвенція за винятком китайської та корейської версій, де розділювачем є знак запитання (?). Версії МакОС до Х використовували у якості розділювача двокрапку; RISC OS — дефіс.
-У Юнікс-подібних ОС у назві файлу може використовуватись будь-який символ за винятком похилої риски і вони чутливі до регістру. Назви файлів у Microsoft Windows не є чутливими до регістру.
+Основні функції будь-якої файлової системи націлені на вирішення наступних завдань:
+* іменування файлів;
+* програмний інтерфейс роботи з файлами для програм;
+* відображення логічної моделі файлової системи на фізичну організацію сховища даних;
+* організація стійкості файлової системи до збоїв живлення, помилок апаратних         і програмних засобів;
+* зміст параметрів файлу, необхідних для правильного його взаємодії з іншими об'єктами системи (ядро, програми та ін.)
-ФС можуть бути журнальними або нежурнальними. Журнальні файлові системи пишуть інформацію двічі: спершу до журналу дій файлової системи, потім до її належного місця в звичайній файловій системі. В разі аварії система може автоматично відновлювати свій вміст до узгодженого стану програючи частину журналу. В той же час нежурнальним файловим системам потрібно зробити перевірку усієї файлової системи спеціальними програмами, такими як fsck або scandisk.
+У багатокористувацьких системах з'являється ще одне завдання: захист файлів одного користувача від несанкціонованого доступу іншого користувача, а також забезпечення спільної роботи з файлами, наприклад, при відкритті файлу одним з користувачів, для інших цей же файл тимчасово буде доступний в режимі "тільки читання".
-Більшість дистрибутивів Лінукс підтримують більшість (або всі) перелічені ФС: ext2, ext3, ReiserFS, Reiser4, GFS, GFS2, OCFS, OCFS2, NILFS, XFS, JFS, заразом як і FAT та NTFS.
+== Класифікація файлових систем ==
-Microsoft Windows підтримує лише FAT12, FAT16, FAT32, та NTFS. Серед них NTFS є найефективнішою та єдиною, на котру може бути встановлена Windows Vista. Windows Embedded CE 6.0 включає також підтримку ExFAT, призначеної для роботи на портативних пристроях.
+За призначенням файлові системи можна класифікувати на нижченаведені категорії.
+* Для носіїв з довільним доступом (наприклад, жорсткий диск): '''FAT32''', '''HPFS''', '''ext2''' ... Оскільки доступ до дисків в рази повільніше, ніж доступ до оперативної пам'яті, для приросту продуктивності в багатьох файлових системах застосовується асинхронний запис змін на диск. Для цього застосовується або журналювання ('''ext3''', '''ReiserFS''', '''JFS''', '''NTFS''', '''XFS'''), або механізм soft updates. Журналювання широко поширене в Linux, та в '''NTFS'''. Soft updates - в BSD системах.
+* Для носіїв з послідовним доступом (наприклад, магнітні стрічки): '''QIC''' та інші.
+* Для оптичних носіїв - CD і DVD : '''ISO9660''', '''HFS''', '''UDF'''.
+* Віртуальні файлові системи: '''AEFS''' та інші.
+* Мережеві файлові системи: '''NFS''', '''CIFS''', '''SSHFS''', '''GmailFS''' та інші.
+* Для флеш-пам'яті: '''YAFFS''', '''ExtremeFFS''', '''exFAT'''.
+Трохи випадають із загальної класифікації спеціалізовані файлові системи: '''ZFS''' (власне файлової системою є тільки частина '''ZFS'''), '''VMFS''' (так звана кластерна файлова система, яка призначена для зберігання інших файлових систем) та інші.
-MacOS X підтримує HFS+ у якості первинної ФС та кілька інших як допоміжних.
+== Відомі файлові системи ==
-На додачу всі ці (та інші) ОС підтримують файлові системи змінних носіїв — FAT12 для дискет, ISO 9660 та UDF (Universal Disk Format) для компакт-дисків та DVD відповідно. Windows Vista та Лінукс з ядром версії 2.6 підтримують розширення UDF котрі дозволяють перезаписувати вміст ДВД як у звичайних дискетах.
+'''Minx''' - стара файлова система, обмежена у своїх можливостях (у файлів відсутні деякі тимчасові параметри, довжина имені файлу не перевищує 30 символів) і доступних об'ємах (максимум 64 Мбайт на одну файлову систему).
+'''Xia''' - модифікована версія системи пгпшх, в якій збільшена максимальна довжина імені файлу і розмір файлової системи.
-== Класифікація файлових систем ==
+'''Ext''' - попередня версія системи Ехt2. Нині практично не зустрічається.
+'''Ext2''' - найбільш багата функціональними можливостями файлова система Linux. До останнього часу була найпопулярнішою системою.
+'''Ext3''' - модернізація файлової системи Ехt2. Окрім деяких функциональных розширень являється журналируемой. Набула широкого поширення.
+'''Ext4''' - модернізація файлової системи Ехt3. Основною особливістю стало збільшення максимального об'єму одного розділу диска до 1 экса- байта (260байт). Крім того, в ехt4 представлений механізм пространственний запису файлів (нова інформація додається в кінець заздалегідь вbдsленної по сусідству області файлу), що зменшує фрагментацію і що підвищує продуктивність.
+'''VFS''' - віртуальна файлова система. По суті - емулятор-прошарок між реальною файловою системою (МЗ-ЭОЗ, Ехt2) і ядром операційної системи Linux.
+'''Proc''' - псевдофайлова система, в якій за допомогою звичайних файловых операцій надається доступ до деяких параметрів і функциям ядра операційної системи.
+'''ReiserFS''' - журналируемая файлова система. Найбільш популярна среди журналируемых файлових систем для Linux.
+'''Devfs''' - псевдофайлова система, в якій за допомогою звичайних файловых операцій надається доступ до пристроїв комп'ютера. Позволяет дуже гнучко працювати і конфігурувати пристрої і взаимодействие з ОС.
+'''msdos''' - забезпечує сумісність з системою MS - DOS.
+'''umsdos''' - розширює можливості драйвера файлової системи MS - DOS для Linux таким чином, що в Linux з'являється можливість роботи з іменами файлів нестандартної довжини, перегляду прав доступу до файлу, посилань, імені користувача, якому належить файл, а також оперирования з файлами пристроїв. Це дозволяє використовувати (емулювати) файлову систему Linux на файловій системі MS - DOS.
+'''iso9660''' - стандартна файлова система для CD - ROM.
+'''xenix''' - файлова система Xenix.
+'''sysv''' - файлова система System V (версія для х86).
+'''Nfs''' - мережева файлова система, що забезпечує розподіл одній файловой системи між декількома комп'ютерами для надання доступу до її файлів з усіх машин по мережі.
+'''NTFS'''  - забезпечує доступ до розділів, створеним Windows. Підтримує систему метаданих і використовує спеціалізовані структури даних для зберігання інформації про файли для поліпшення продуктивності, надійності і ефективності використання дискового простору. NTFS має вбудовані можливості розмежовувати доступ до даних для різних користувачів і груп користувачів, а також призначати квоти (обмеження на максимальний обсяг дискового простору, займаний тими чи іншими користувачами). NTFS використовує систему журналювання для підвищення надійності файлової системи.
+'''FAT 16''' — стандарт файлової системи, попередник FAT32. Підтримує максимальний розмір розділу — 2 гігабайти. Має кореневий каталог фіксованого розміру (512 записів). При розмірі розділу понад 512 мегабайт не економно використовує місце на диску через великий розмір кластера.
-За призначенням файлові системи можна класифікувати на наступні категорії:
+'''FAT32'''  — ця файлова система підтримує томи (логічні диски) обсягом до 8 ТБ і використовує для зберігання файлів менші фрагменти диска, ніж файлова система FAT16. Файлова система FAT32 не підтримує диски, менші за 512 МБ
-Для носіїв з довільним доступом (наприклад, твердий диск): FAT32, HPFS, ext2 і ін. Останнім часом поширилися журнальовані файлові системи, такі як ext3, Reiserfs, JFS, NTFS, XFS.
-Для носіїв з послідовним доступом (наприклад, магнітні стрічки): QIC.
-Для оптичних носіїв — CD і DVD: ISO 9660, HFS, UDF.
-Віртуальні файлові системи: AEFS і ін.
-Мережні файлові системи: NFS, SMBFS, SSHFS, Gmailfs.

Відмінності між версіями «Файлова система»

Поточна версія на 01:30, 7 грудня 2012

[ред.] Функції файлової системи

[ред.] Класифікація файлових систем

[ред.] Відомі файлові системи

Особисті інструменти

Простори назв

Варіанти

Перегляди

Дії

Пошук

Навігація

Інструменти