Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Фа йлова систе ма спосіб організації даних який використовується операційною системою для збереження інформації як файлі

Файлова система

Файлова система

Фа́йлова систе́ма — спосіб організації даних, який використовується операційною системою для збереження інформації як файлів на носіях інформації. Також цим поняттям позначають сукупність файлів та директорій, які розміщуються на логічному або фізичному пристрої.

Процес створення файлової системи називається форматування.

Архітектура

Поняття файлової системи має декілька рівнів абстракції: логічна файлова система — високорівнева абстракція, яка описує можливості операційної системи для роботи з даними та описує API, яке дозволяє відкривати, зчитувати, записувати та закривати файли, а реалізація цих методів відбувається на нижчих рівнях абстракції.

Віртуальна файлова система — це необов'язковий рівень, який підтримує в операційній системі декілька фізичних файлових систем та надає універсальні методи роботи з ними. Завдяки цьому рівню абстракції існують файлові системи над нефізичними пристроями, як, наприклад, віртуальні файлові системи (procfs, sysfs) та FUSE.

Фізична файлова система — це рівень, який існує як дані на пристроях (дисках, розділах, тощо). Його реалізують драйвери, які працюють з даними. Вони також реалізують механізми, що пришвидшують роботу (буферізація, структури для швидшого пошуку), збільшують надійність (журналювання), вибір блоків, у яких потрібно помістити дані та інше. Переважно коли ми кажемо про різні файлові системи — NTFS, APFS, ext4 — ми маємо на увазі цей рівень.

Класифікація

Файлових систем існує багато, десятки. Деякі з'явились історично, щоб розв'язувати певні задачі й еволюціонували, або були витісненні іншими. Саме тому існують метадані, властивості, обмеження та особливості, які різні файлові системи підтримують по різному.

Однією з таких властивостей є організація файлів на носії даних. Файлові системи можуть поділятися на:

  • плоскі файлові системи — вони не використовують каталогів. Це ранній етап файлових систем.
  • ієрархічні файлові системи — дозволяють розміщувати файли в каталоги

Залежно від локальности комп'ютера, якому надається доступ до файлів, можна поділити файлові системи на:

  • локальні файловій системи — забезпечують доступ до файлів з носіїв на локальному комп'ютері
  • мережеві файлові системи — забезпечують механізми доступу до файлів однієї машини з інших машин мережі
  • розподілені файлові системи — забезпечують зберігання файлів через їх розподіл між кількома машинами мережі.

Файлові системи можна класифікувати за особливостями носія на:

Для забезпечення надійности та швидкости відновлення в разі збоїв, у деяких файлових системах було впроваджено журналювання. Таким робом файлові системи можна класифікувати як:

Журнальовані файлові системи пишуть, фіксують зміну стану інформації двічі: спершу в журналі дій файлової системи, потім до її належного місця у звичайній файловій системі. Але це допомагає в разі аварійного завершення. Система без журналювання повинна перевірити узгодженість свого стану, зчитуючи весь свій уміст такими програмами, як scandisk, chkdsk або fsck. Залежно від розміру файлової системи на це можна витратити багато часу. З журналюванням до узгодженого стану можна дійти швидше, відтворюючи, перевіряючи зміни по журналу за останній час.

Метадані

Окрім самих даних у файлах, файлова система зберігає додаткову інформацію про файли. Така інформація називається метаданими.

Приклади метаданих:

  • ім'я файлу або шлях до файлу в ієрархічних файлових системах.
  • розмір — це може бути об'єктивна характеристика, як кількість блоків або байтів. А також може бути заявлений розмір у разі [en].
  • часові відмітки — коли був створений файл, коли його востаннє змінювали, отримували до нього доступ, архівували або навіть видалили. Залежно від файлової системи гранулярність часової відмітки може бути різною. Від наносекунд до секунд або 2-секундних інтервалів, або доби, а також діапазон можливих значень.
  • інформація про власника, групу власника й права доступу.
  • квоти на використання дискового простору
  • атрибути, які підтримує файлова система, наприклад, чи є файл виконуваним, доступним лише для читання, доступним лише для дозапису (журнал), стисненим, зашифрованим, файл, який потрібно архівувати.
  • атрибути SELinux контексту,
  • окрім звичайних файлів на файловій системі можуть бути присутні об'єкти, які для неї схожі на файли, але поведінка інша, наприклад, у UNIX каталоги — це спеціальний тип файлів. Ще окремі типи файлів — це символьні посилання, файли пристроїв, сокети.

Іменування файлів та каталоги

Докладніше: Назва файлу

Ім'я (назва) файлу — це рядок символів, що однозначно (унікально) визначає файл у просторі імен файлової системи, зазвичай це в контексті каталогу. Це головний атрибут файлу. Імена файлів будуються з правилами та обмеженнями, які заведені в операційній системі й у файловій системі.

Імена файлів мають обмеження:

  • обмеження імені файлу на довжину. У перших версіях FAT12 і FAT16 використовувався фіксований розмір "8.3", який виділяв 8 байт на ім'я та 3 на розширення. Сучасні файлові системи дозволяють до 255 символів
  • список символів, які недозволені в іменах файлів
  • чутливість до регістру

У UNIX-подібних ОС у назві файлу може використовуватися будь-який символ, за винятком скісної риски, і вони чутливі до регістру.

Назви файлів у Microsoft Windows не є чутливими до регістру. Вимога неповторности та чутливість до регістру тут відіграє роль: якщо файлова система є чутливою до регістру — це, наприклад, файли File.txt FILE.TXT file.txt — це можуть бути різні файли, якщо система не чутлива до регістру. Такі імена відповідають тому самому файлу.

Каталог, директорія, тека або папка — це елемент файлової системи, який допомагає впорядковувати файли.

Докладніше: Каталог (файлова система)

У такому разі, крім імені файлу потрібно знати й імена каталогів, до яких цей файл належить. Таким чином формується шлях до файлу — перелік каталогів та ім'я файлу, які розділені символом-розділювачем каталогів. UNIX-подібні операційні системи (BSD, Linux, Mac OS X) та AmigaOS використовують як розділювач каталогів символ скісної риски (/), тоді як DOS використовує цей символ для задання додаткових опцій у командному рядку, а як розділювач заведено вживати символ оберненої скісної риски (\). У Microsoft Windows заведена та сама домовленість, за винятком китайської і корейської версій, де розділювачем є знак запитання (?). Версії MacOS до Х використовували як розділювач двокрапку; RISC OS — дефіс.

Розмір

Розмір файлу — це характеристика файлу скільки блоків, або байтів, він займає.

Файлові системи мають обмеження щодо розміру даних, які вони можуть зберігати. Ці обмеження зазвичай визначаються типовим розміром пристроїв зберігання даних на час розроблення файлової системи, актуальними розмірами структур даних, а також прогнозами на майбутнє. Оскільки розміри накопичувачів даних з початку своєї історії зростають експоненціально (згідно із законом Мура), нові пристрої зберігання даних часто перевищують обмеження файлової системи вже через 10–20 років після її створення. Збільшення ємности також веде до зростання потреб у функціональності та, як наслідок, до ускладнення файлових систем.

У 1980-х це була потреба обробляти дані об'ємами в сотні кілобайт. Файлові системи використовували 8–16 битні структури, які обмежували розмір файлів від сотень кілобайт (256КБ для ADFS) або декількох мегабайт (8МБ для FAT12) до сотень мегабайт.

У 1990-х перехід від 16-бітних до 32-бітних систем, об'єми жорстких дисків виросли від десятків мегабайт до десятків гігабайт. Відомим обмеженням є, наприклад, розмір файлу у 2 або 4 ГБ для файлових систем FAT32.

Файлові системи, що були розроблені після 2000-х, мають 64-бітні структури та їхні обмеження, і поки що перевищують розміри пристроїв, для яких вони були розроблені, наприклад: exFAT (128 ПБ) , NTFS (256 ТБ–8 ПБ), ext4 (1 ЕБ), XFS (8 ЕБ).

Більшість дистрибутивів Лінукс підтримують більшість (або всі) перелічені ФС: ext2, ext3, ext4, Btrfs, ReiserFS, , GFS, GFS2, OCFS, OCFS2, NILFS, XFS, JFS, загалом, як і FAT та NTFS.

Microsoft Windows підтримує лише FAT12, FAT16, FAT32, та NTFS. Серед них NTFS є найефективнішою і єдиною, на котру може бути встановлена Windows Vista. Windows Embedded CE 6.0 включає також підтримку ExFAT, призначеної/рекомендованої для роботи на портативних пристроях.

Mac OS X підтримує HFS+ як первинну ФС та кілька інших як допоміжних.

Файлові системи малих носіїв даних

На додаток усі ці та інші ОС підтримують файлові системи змінних носіїв — FAT12 для дискет, (Universal Disk Format) для компакт-дисків та DVD відповідно.

Windows Vista та Linux з ядром версії 2.6 підтримують розширення UDF, які дозволяють перезаписувати вміст DVD як у звичайних дискетах.

Організація простору

Цей розділ потребує доповнення.

Приклади файлових систем

Див. також

Посилання

  • Системы управления файлами : [арх. 25 липня 2017] : материал к обзорной лекции № 33 для студентов специальности «Программное обеспечение информационных технологий» / Е. Н. Ливак (к. т. н., доц. каф. ИВТ) // Гродненский государственный университет им. Янки Купалы : сайт. — Дата доступу: 30.03.2018.
  • Создание и форматирование раздела жесткого диска : Применимо к: Windows 7 // Support.Microsoft.com. — Дата последнего обновления: 14 сент. 2016 г.
  • Файловые системы: сравнение, секреты и уникальные особенности : [ 03.06.2017] / 84ckf1r3 // Xakep.ru. — 28.10.2016.


image Це незавершена стаття про інформаційні технології.
Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Fa jlova siste ma sposib organizaciyi danih yakij vikoristovuyetsya operacijnoyu sistemoyu dlya zberezhennya informaciyi yak fajliv na nosiyah informaciyi Takozh cim ponyattyam poznachayut sukupnist fajliv ta direktorij yaki rozmishuyutsya na logichnomu abo fizichnomu pristroyi Proces stvorennya fajlovoyi sistemi nazivayetsya formatuvannya ArhitekturaPonyattya fajlovoyi sistemi maye dekilka rivniv abstrakciyi logichna fajlova sistema visokorivneva abstrakciya yaka opisuye mozhlivosti operacijnoyi sistemi dlya roboti z danimi ta opisuye API yake dozvolyaye vidkrivati zchituvati zapisuvati ta zakrivati fajli a realizaciya cih metodiv vidbuvayetsya na nizhchih rivnyah abstrakciyi Virtualna fajlova sistema ce neobov yazkovij riven yakij pidtrimuye v operacijnij sistemi dekilka fizichnih fajlovih sistem ta nadaye universalni metodi roboti z nimi Zavdyaki comu rivnyu abstrakciyi isnuyut fajlovi sistemi nad nefizichnimi pristroyami yak napriklad virtualni fajlovi sistemi procfs sysfs ta FUSE Fizichna fajlova sistema ce riven yakij isnuye yak dani na pristroyah diskah rozdilah tosho Jogo realizuyut drajveri yaki pracyuyut z danimi Voni takozh realizuyut mehanizmi sho prishvidshuyut robotu buferizaciya strukturi dlya shvidshogo poshuku zbilshuyut nadijnist zhurnalyuvannya vibir blokiv u yakih potribno pomistiti dani ta inshe Perevazhno koli mi kazhemo pro rizni fajlovi sistemi NTFS APFS ext4 mi mayemo na uvazi cej riven KlasifikaciyaFajlovih sistem isnuye bagato desyatki Deyaki z yavilis istorichno shob rozv yazuvati pevni zadachi j evolyucionuvali abo buli vitisnenni inshimi Same tomu isnuyut metadani vlastivosti obmezhennya ta osoblivosti yaki rizni fajlovi sistemi pidtrimuyut po riznomu Odniyeyu z takih vlastivostej ye organizaciya fajliv na nosiyi danih Fajlovi sistemi mozhut podilyatisya na ploski fajlovi sistemi voni ne vikoristovuyut katalogiv Ce rannij etap fajlovih sistem iyerarhichni fajlovi sistemi dozvolyayut rozmishuvati fajli v katalogi Zalezhno vid lokalnosti komp yutera yakomu nadayetsya dostup do fajliv mozhna podiliti fajlovi sistemi na lokalni fajlovij sistemi zabezpechuyut dostup do fajliv z nosiyiv na lokalnomu komp yuteri merezhevi fajlovi sistemi zabezpechuyut mehanizmi dostupu do fajliv odniyeyi mashini z inshih mashin merezhi rozpodileni fajlovi sistemi zabezpechuyut zberigannya fajliv cherez yih rozpodil mizh kilkoma mashinami merezhi Fajlovi sistemi mozhna klasifikuvati za osoblivostyami nosiya na Dlya nosiyiv z poslidovnim dostupom napriklad magnitni strichki Dlya nosiyiv z dovilnim blokovim dostupom napriklad zhorstkij disk FAT32 ext2 ta in Ostannim chasom poshirilisya taki yak ext3 ext4 ReiserFS JFS NTFS XFS Dlya optichnih nosiyiv CD i DVD ISO 9660 HFS UDF Oshadlivi do perezapisu fleshpam yat F2FS Virtualni fajlovi sistemi AEFS tmpfs procfs sysfs ta in Dlya zabezpechennya nadijnosti ta shvidkosti vidnovlennya v razi zboyiv u deyakih fajlovih sistemah bulo vprovadzheno zhurnalyuvannya Takim robom fajlovi sistemi mozhna klasifikuvati yak ne zhurnalovani fajlovi sistemi zhurnalovani fajlovi sistemi Zhurnalovani fajlovi sistemi pishut fiksuyut zminu stanu informaciyi dvichi spershu v zhurnali dij fajlovoyi sistemi potim do yiyi nalezhnogo miscya u zvichajnij fajlovij sistemi Ale ce dopomagaye v razi avarijnogo zavershennya Sistema bez zhurnalyuvannya povinna pereviriti uzgodzhenist svogo stanu zchituyuchi ves svij umist takimi programami yak scandisk chkdsk abo fsck Zalezhno vid rozmiru fajlovoyi sistemi na ce mozhna vitratiti bagato chasu Z zhurnalyuvannyam do uzgodzhenogo stanu mozhna dijti shvidshe vidtvoryuyuchi pereviryayuchi zmini po zhurnalu za ostannij chas MetadaniOkrim samih danih u fajlah fajlova sistema zberigaye dodatkovu informaciyu pro fajli Taka informaciya nazivayetsya metadanimi Prikladi metadanih im ya fajlu abo shlyah do fajlu v iyerarhichnih fajlovih sistemah rozmir ce mozhe buti ob yektivna harakteristika yak kilkist blokiv abo bajtiv A takozh mozhe buti zayavlenij rozmir u razi en chasovi vidmitki koli buv stvorenij fajl koli jogo vostannye zminyuvali otrimuvali do nogo dostup arhivuvali abo navit vidalili Zalezhno vid fajlovoyi sistemi granulyarnist chasovoyi vidmitki mozhe buti riznoyu Vid nanosekund do sekund abo 2 sekundnih intervaliv abo dobi a takozh diapazon mozhlivih znachen informaciya pro vlasnika grupu vlasnika j prava dostupu kvoti na vikoristannya diskovogo prostoru atributi yaki pidtrimuye fajlova sistema napriklad chi ye fajl vikonuvanim dostupnim lishe dlya chitannya dostupnim lishe dlya dozapisu zhurnal stisnenim zashifrovanim fajl yakij potribno arhivuvati atributi SELinux kontekstu okrim zvichajnih fajliv na fajlovij sistemi mozhut buti prisutni ob yekti yaki dlya neyi shozhi na fajli ale povedinka insha napriklad u UNIX katalogi ce specialnij tip fajliv She okremi tipi fajliv ce simvolni posilannya fajli pristroyiv soketi Imenuvannya fajliv ta katalogi Dokladnishe Nazva fajlu Im ya nazva fajlu ce ryadok simvoliv sho odnoznachno unikalno viznachaye fajl u prostori imen fajlovoyi sistemi zazvichaj ce v konteksti katalogu Ce golovnij atribut fajlu Imena fajliv buduyutsya z pravilami ta obmezhennyami yaki zavedeni v operacijnij sistemi j u fajlovij sistemi Imena fajliv mayut obmezhennya obmezhennya imeni fajlu na dovzhinu U pershih versiyah FAT12 i FAT16 vikoristovuvavsya fiksovanij rozmir 8 3 yakij vidilyav 8 bajt na im ya ta 3 na rozshirennya Suchasni fajlovi sistemi dozvolyayut do 255 simvoliv spisok simvoliv yaki nedozvoleni v imenah fajliv chutlivist do registru U UNIX podibnih OS u nazvi fajlu mozhe vikoristovuvatisya bud yakij simvol za vinyatkom skisnoyi riski i voni chutlivi do registru Nazvi fajliv u Microsoft Windows ne ye chutlivimi do registru Vimoga nepovtornosti ta chutlivist do registru tut vidigraye rol yaksho fajlova sistema ye chutlivoyu do registru ce napriklad fajli File txt FILE TXT file txt ce mozhut buti rizni fajli yaksho sistema ne chutliva do registru Taki imena vidpovidayut tomu samomu fajlu Katalog direktoriya teka abo papka ce element fajlovoyi sistemi yakij dopomagaye vporyadkovuvati fajli Dokladnishe Katalog fajlova sistema U takomu razi krim imeni fajlu potribno znati j imena katalogiv do yakih cej fajl nalezhit Takim chinom formuyetsya shlyah do fajlu perelik katalogiv ta im ya fajlu yaki rozdileni simvolom rozdilyuvachem katalogiv UNIX podibni operacijni sistemi BSD Linux Mac OS X ta AmigaOS vikoristovuyut yak rozdilyuvach katalogiv simvol skisnoyi riski todi yak DOS vikoristovuye cej simvol dlya zadannya dodatkovih opcij u komandnomu ryadku a yak rozdilyuvach zavedeno vzhivati simvol obernenoyi skisnoyi riski U Microsoft Windows zavedena ta sama domovlenist za vinyatkom kitajskoyi i korejskoyi versij de rozdilyuvachem ye znak zapitannya Versiyi MacOS do H vikoristovuvali yak rozdilyuvach dvokrapku RISC OS defis Rozmir Rozmir fajlu ce harakteristika fajlu skilki blokiv abo bajtiv vin zajmaye Fajlovi sistemi mayut obmezhennya shodo rozmiru danih yaki voni mozhut zberigati Ci obmezhennya zazvichaj viznachayutsya tipovim rozmirom pristroyiv zberigannya danih na chas rozroblennya fajlovoyi sistemi aktualnimi rozmirami struktur danih a takozh prognozami na majbutnye Oskilki rozmiri nakopichuvachiv danih z pochatku svoyeyi istoriyi zrostayut eksponencialno zgidno iz zakonom Mura novi pristroyi zberigannya danih chasto perevishuyut obmezhennya fajlovoyi sistemi vzhe cherez 10 20 rokiv pislya yiyi stvorennya Zbilshennya yemnosti takozh vede do zrostannya potreb u funkcionalnosti ta yak naslidok do uskladnennya fajlovih sistem U 1980 h ce bula potreba obroblyati dani ob yemami v sotni kilobajt Fajlovi sistemi vikoristovuvali 8 16 bitni strukturi yaki obmezhuvali rozmir fajliv vid soten kilobajt 256KB dlya ADFS abo dekilkoh megabajt 8MB dlya FAT12 do soten megabajt U 1990 h perehid vid 16 bitnih do 32 bitnih sistem ob yemi zhorstkih diskiv virosli vid desyatkiv megabajt do desyatkiv gigabajt Vidomim obmezhennyam ye napriklad rozmir fajlu u 2 abo 4 GB dlya fajlovih sistem FAT32 Fajlovi sistemi sho buli rozrobleni pislya 2000 h mayut 64 bitni strukturi ta yihni obmezhennya i poki sho perevishuyut rozmiri pristroyiv dlya yakih voni buli rozrobleni napriklad exFAT 128 PB NTFS 256 TB 8 PB ext4 1 EB XFS 8 EB Bilshist distributiviv Linuks pidtrimuyut bilshist abo vsi perelicheni FS ext2 ext3 ext4 Btrfs ReiserFS GFS GFS2 OCFS OCFS2 NILFS XFS JFS zagalom yak i FAT ta NTFS Microsoft Windows pidtrimuye lishe FAT12 FAT16 FAT32 ta NTFS Sered nih NTFS ye najefektivnishoyu i yedinoyu na kotru mozhe buti vstanovlena Windows Vista Windows Embedded CE 6 0 vklyuchaye takozh pidtrimku ExFAT priznachenoyi rekomendovanoyi dlya roboti na portativnih pristroyah Mac OS X pidtrimuye HFS yak pervinnu FS ta kilka inshih yak dopomizhnih Fajlovi sistemi malih nosiyiv danih Na dodatok usi ci ta inshi OS pidtrimuyut fajlovi sistemi zminnih nosiyiv FAT12 dlya disket Universal Disk Format dlya kompakt diskiv ta DVD vidpovidno Windows Vista ta Linux z yadrom versiyi 2 6 pidtrimuyut rozshirennya UDF yaki dozvolyayut perezapisuvati vmist DVD yak u zvichajnih disketah Organizaciya prostoruCej rozdil potrebuye dopovnennya Prikladi fajlovih sistemFAT16 FAT32 NTFS Ext2 Ext3 Ext4 Btrfs ZFS ReiserFS GFS ISO 9660 takozh vidoma yak CDFS CD File System Div takozhZhurnalovana fajlova sistema Fragmentaciya fajlovoyi sistemi Rozshirennya nazvi fajlu Merezha zberigannya danih Filesystem Hierarchy Standard Virtualna fajlova sistema en Fajlovij menedzher Nosij danihPosilannyaSistemy upravleniya fajlami arh 25 lipnya 2017 material k obzornoj lekcii 33 dlya studentov specialnosti Programmnoe obespechenie informacionnyh tehnologij E N Livak k t n doc kaf IVT Grodnenskij gosudarstvennyj universitet im Yanki Kupaly sajt Data dostupu 30 03 2018 Sozdanie i formatirovanie razdela zhestkogo diska Primenimo k Windows 7 Support Microsoft com Data poslednego obnovleniya 14 sent 2016 g Fajlovye sistemy sravnenie sekrety i unikalnye osobennosti 03 06 2017 84ckf1r3 Xakep ru 28 10 2016 Ce nezavershena stattya pro informacijni tehnologiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi

Дата публікації:
Топ