Що таке файлова система? [ПОЯСНЕНО]

Усі файли у вашій системі зберігаються на жорсткому диску або інших пристроях зберігання. Для організованого зберігання цих файлів потрібна система. Це те, що робить файлова система. Файлова система — це спосіб відокремити дані на диску та зберегти їх як окремі файли. Вся інформація про файл – його назва, тип, дозволи та інші атрибути зберігається у файловій системі. Файлова система підтримує індекс розташування кожного файлу. Таким чином, операційній системі не потрібно обходити весь диск, щоб знайти файл.

Існують різні типи файлових систем. Ваша операційна система та файлова система мають бути сумісні. Тільки тоді ОС зможе відображати вміст файлової системи та виконувати інші операції над файлами. Інакше ви не зможете використовувати цю файлову систему. Одним із виправлень було б встановлення драйвера файлової системи для підтримки файлової системи.

Що таке файлова система?

Файлова система — це не що інше, як база даних, яка повідомляє фізичне розташування даних на пристрої зберігання даних. Файли організовані в папки, які також називають каталогами. Кожен каталог має один або кілька підкаталогів, у яких зберігаються файли, згруповані за певними критеріями.

Там, де на комп’ютері є дані, обов’язкова файлова система. Таким чином, всі комп’ютери мають файлову систему.

Чому існує так багато файлових систем

Існує багато типів файлових систем. Вони відрізняються різними аспектами, наприклад, як вони організують дані, швидкість, додаткові функції тощо... Деякі файлові системи є такими найкраще підходить для накопичувачів, які зберігають невелику кількість даних, тоді як інші мають можливість підтримувати великі обсяги даних дані. Деякі файлові системи є більш безпечними. Якщо файлова система безпечна та надійна, вона може бути не найшвидшою. Було б важко знайти всі найкращі функції в одній файловій системі.

Тому не має сенсу шукати «найкращу файлову систему». Кожна файлова система призначена для різних цілей і, отже, має інший набір функцій. При розробці операційної системи розробники також працюють над створенням файлової системи для ОС. Microsoft, Apple і Linux мають власні файлові системи. Нову файлову систему легше масштабувати до більшого пристрою зберігання даних. Файлові системи розвиваються, тому новіші файлові системи мають кращі функції, ніж старі.

Створення файлової системи - непросте завдання. На це йде багато досліджень і головної роботи. Файлова система визначає спосіб зберігання метаданих, організацію та індексацію файлів і багато іншого. Це можна зробити кількома способами. Тому в будь-якій файловій системі завжди є місце для вдосконалення – кращого або більш ефективного способу виконання дій, пов’язаних із зберіганням файлів.

Читайте також: Що таке інструменти адміністрування в Windows 10?

Файлові системи – детальний огляд

Давайте тепер зануримося глибше, щоб зрозуміти, як працюють файлові системи. Пристрій пам’яті розділений на частини, які називаються секторами. Усі файли зберігаються в цих секторах. Файлова система визначає розмір файлу та розміщує його у відповідному місці на пристрої зберігання даних. Вільні сектори позначаються як «невикористані». Файлова система визначає сектори, які є вільними, і призначає файли цим секторам.

Після певного моменту часу, коли було виконано багато операцій читання та запису, запам’ятовуючий пристрій проходить процес, який називається фрагментацією. Цього неможливо уникнути, але його необхідно перевірити, щоб підтримувати ефективність системи. Дефрагментація – це зворотний процес, який використовується для усунення проблем, спричинених фрагментацією. Для цього доступні безкоштовні інструменти дефрагментації.

Організація файлів у каталоги та папки допомагає усунути аномалію імен. Без папок неможливо було б мати 2 файли з однаковими іменами. Пошук і отримання файлів також легше в організованому середовищі.

Файлова система зберігає важливу інформацію про файл – ім’я файлу, розмір файлу, розташування файлу, розмір сектора, каталог, до якого він належить, деталі фрагментів тощо.

Поширені файлові системи

1. NTFS

NTFS розшифровується як New Technology File System. Microsoft представила файлову систему в 1993 році. Більшість версій ОС Windows – Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8 і Windows 10 використовують NTFS.

Перевірка, чи диск відформатований як NTFS

Перш ніж налаштувати файлову систему на диску, його потрібно відформатувати. Це означає, що розділ диска вибрано і всі дані на ньому очищаються, щоб можна було налаштувати файлову систему. Існує кілька способів перевірити, чи використовує ваш жорсткий диск NTFS чи будь-яку іншу файлову систему.

• Якщо ви відкриєте «Керування дисками» у Windows (знаходиться на панелі керування) ви можете виявити, що файлова система вказана з додатковими відомостями про диск.
• Або ви також можете клацнути правою кнопкою миші диск безпосередньо з Провідника Windows. Перейдіть до спадного меню та виберіть «властивості». Там ви знайдете згаданий тип файлової системи.

Особливості NTFS

NTFS може підтримувати жорсткі диски великих розмірів – до 16 EB. Можна зберігати окремі файли розміром до 256 ТБ.

Є функція, яка називається Транзакційна NTFS. Програми, створені з використанням цієї функції, або повністю виходять з ладу, або повністю успішно працюють. Це допомагає зменшити ризик того, що певні зміни спрацюють добре, тоді як інші не працюють. Будь-яка транзакція, яку здійснює розробник, є атомарною.

NTFS має функцію під назвою Служба тіньового копіювання томів. ОС та інші інструменти резервного копіювання програмного забезпечення використовують цю функцію для резервного копіювання файлів, які зараз використовуються.

NTFS можна описати як журнальну файлову систему. Перед внесенням системних змін робиться запис про це в журнал. У випадку, якщо нова зміна призведе до невдачі перед фіксацією, журнал полегшує повернення до попереднього стану.

EFS – файлова система шифрування – це функція, яка забезпечує шифрування окремих файлів і папок.

У NTFS адміністратор має право встановлювати квоти використання диска. Це гарантує, що всі користувачі мають однаковий доступ до спільного сховища, і жоден користувач не займає занадто багато місця на мережевому диску.

2. ЖИР

FAT означає таблицю розміщення файлів. Microsoft створила файлову систему в 1977 році. ЖИР використовувався в MS-DOS та інших старих версіях ОС Windows. Сьогодні NTFS є основною файловою системою в ОС Windows. Однак FAT все ще залишається підтримуваною версією.

FAT розвивався з часом, щоб підтримувати жорсткі диски з великими розмірами файлів.

Різні версії файлової системи FAT

FAT12

FAT12, представлений у 1980 році, широко використовувався в Microsoft Oss аж до MS-DOS 4.0. Дискети все ще використовують FAT12. У FAT12 імена файлів не можуть перевищувати 8 символів, тоді як для розширень обмеження становить 3 символи. Багато важливих атрибутів файлів, які ми використовуємо сьогодні, були вперше представлені в цій версії FAT – мітка тому, прихований, системний, тільки для читання.

ЖИР 16

16-розрядна таблиця розміщення файлів була вперше випущена в 1984 році і використовувалася в системах DOS до версії 6.22.

FAT32

Представлена ​​в 1996 році, це остання версія FAT. Він може підтримувати диски ємністю 2 ТБ (і навіть до 16 КБ з кластерами 64 КБ).

ExFAT

EXFAT означає розширену таблицю розміщення файлів. Знову ж таки, створена Microsoft і представлена ​​в 2006 році, її не можна вважати наступною версією FAT. Він призначений для використання в портативних пристроях – флеш-накопичувачах, SDHC-картах тощо… Ця версія FAT підтримується всіма версіями ОС Windows. У кожному каталозі можна зберігати до 2 796 202 файлів, а імена файлів можуть містити до 255 символів.

Інші часто використовувані файлові системи

• HFS+
• Btrfs
• Поміняти місцями
• Ext2/Ext3/Ext4 (системи Linux)
• ОДС
• GFS

Чи можна перемикатися між файловими системами?

Розділ диска форматується в певній файловій системі. Перетворення розділу на інший тип файлової системи можливо, але не рекомендується. Кращий варіант скопіювати важливі дані з розділу на інший пристрій.

Рекомендовано:Що таке диспетчер пристроїв?

Деякі атрибути, такі як шифрування файлів, дискові квоти, дозвіл об’єкта, стиснення файлів та атрибут індексованого файлу, доступні лише в NTFS. Ці атрибути не підтримуються в FAT. Тому перемикання між такими файловими системами створює певні ризики. Якщо зашифрований файл із NTFS поміщається в простір, відформатований FAT, файл більше не має шифрування. Він втрачає свої обмеження доступу і може отримати доступ до нього будь-хто. Аналогічно, стиснений файл із тому NTFS буде автоматично розпаковано, якщо помістити його в том, відформатований FAT.

Резюме

• Файлова система — це місце для зберігання файлів і атрибутів файлів. Це спосіб упорядкувати системні файли. Це допомагає ОС у пошуку та пошуку файлів.
• Існують різні типи файлових систем. Кожна ОС має власну файлову систему, яка попередньо встановлена ​​разом з ОС.
• Можливе перемикання між файловими системами. Однак, якщо функції попередньої файлової системи не підтримуються в новій системі, усі файли втрачають старі функції. Таким чином, це не рекомендується.