Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Файлова система



План:


Введення

Файлова система ( англ. file system ) - Порядок, що визначає спосіб організації, зберігання та іменування даних на носіях інформації в комп'ютерах, а також в іншому електронному обладнанні: цифрових фотоапаратах, мобільних телефонах і т. п. 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, вона не має жодного уявлення про те, 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 або іншому) він записаний. Все, що знає програма - 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 (ОС), весь диск являє собою набір кластерів (як правило, розміром 512 байт і більше) [1]. 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 обов'язково 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.


1. Ієрархія каталогів

Практично завжди файли на дисках об'єднуються в каталоги.

У простому випадку всі файли на даному диску зберігаються в одному каталозі. Така однорівнева схема використовувалася в CP / M і в першій версії MS-DOS 1.0. Ієрархічна файлова система із вкладеними один в одного каталогами вперше з'явилася в Multics, потім у UNIX.

 Wiki.txt Tornado.jpg Notepad.exe (Однорівнева файлова система) 

Каталоги на різних дисках можуть утворювати кілька окремих дерев, як в DOS / Windows, або ж об'єднуватися в одне дерево, спільне для всіх дисків, як в UNIX-подібних системах.

 C: \ Program files \ CDEx \ CDEx.exe \ CDEx.hlp \ mppenc.exe \ Мої документи \ Wiki.txt \ Tornado.jpg D: \ Music \ ABBA \ 1974 Waterloo \ 1976 Arrival \ Money, Money, Money.ogg \ 1977 The Album (Ієрархічна файлова система Windows / DOS) 

У UNIX існує тільки один кореневий каталог, а всі інші файли та каталоги вкладені в нього. Щоб отримати доступ до файлів і каталогів на якомусь диску, необхідно змонтувати цей диск командою mount. Наприклад, щоб відкрити файли на CD, потрібно, кажучи простою мовою, сказати операційній системі: "візьми файлову систему на цьому компакт-диску і покажи її в каталозі / mnt / cdrom". Всі файли та каталоги, що знаходяться на CD, з'являться в цьому каталозі / mnt / cdrom, який називається точкою монтування ( англ. mount point ). [2] У більшості UNIX-подібних систем знімні диски ( дискети і CD), флеш-накопичувачі і інші зовнішні пристрої зберігання даних монтують в каталог / mnt, / mount або / media. Unix і UNIX-подібні операційні системи також дозволяє автоматично монтувати диски при завантаженні операційної системи.

 / Usr / bin / arch / ls / raw / lib / libhistory.so.5.2 / libgpm.so.1 / home / lost + found / host.sh / guest / Pictures / example.png / Video / matrix.avi / news / lost_ship.mpeg (Ієрархічна файлова система в Unix і UNIX-подібних операційних системах) 

Зверніть увагу на використання слешів у файлових системах Windows, UNIX та UNIX-подібних операційних системах (У Windows використовується зворотний слеш "\", а в UNIX і UNIX-подібних операційних системах простий слеш "/")

Крім того, слід зазначити, що вищеописана система дозволяє монтувати не тільки файлові системи фізичних пристроїв, а й окремі каталоги (параметр - bind) або, наприклад, образ ISO (опція loop). Такі надбудови, як FUSE, дозволяють також монтувати, наприклад, цілий каталог на FTP і ще дуже велика кількість різних ресурсів.

Ще більш складна структура застосовується в NTFS і HFS. У цих файлових системах кожен файл є набором атрибутів. Атрибутами вважаються не тільки традиційні тільки для читання, системний, а й ім'я файлу, розмір і навіть вміст. Таким чином, для NTFS і HFS те, що зберігається у файлі, - це всього лише один з його атрибутів.

Якщо слідувати цій логіці, один файл може містити кілька варіантів вмісту. Таким чином, в одному файлі можна зберігати кілька версій документа, а також додаткові дані (значок файлу, пов'язана з файлом програма). Така організація типова для HFS на Macintosh.


2. Класифікація файлових систем

За призначенням файлові системи можна класифікувати на нижченаведені категорії.

  • Для носіїв з довільним доступом (наприклад, жорсткий диск): FAT32, HPFS, ext2 і ін Оскільки доступ до дисків в рази повільніше, ніж доступ до оперативної пам'яті, для приросту продуктивності в багатьох файлових системах застосовується асинхронна запис змін на диск. Для цього застосовується або журналювання, наприклад в ext3, ReiserFS, JFS, NTFS, XFS, або механізм soft updates та ін Журналювання широко поширене в Linux, застосовується в NTFS. Soft updates - в BSD системах.
  • Для носіїв з послідовним доступом (наприклад, магнітні стрічки): QIC та ін
  • Для оптичних носіїв - CD і DVD : ISO9660, HFS, UDF і ін
  • Віртуальні файлові системи: AEFS та ін
  • Мережеві файлові системи: NFS, CIFS, SSHFS, GmailFS та ін
  • Для флеш-пам'яті: YAFFS, ExtremeFFS, exFAT.
  • Трохи випадають із загальної класифікації спеціалізовані файлові системи: ZFS (власне файлової системою є тільки частина ZFS), VMFS (т. зв. кластерна файлова система, яка призначена для зберігання інших файлових систем) та ін

3. Завдання 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" .


Примітки

  1. У сучасних (2010 рік) жорстких дисках, розмір кластера став 4096 байт
  2. Тут створюється віртуальна файлова система, що служить стикувальним елементом між різними форматами файлових систем.
Файлові системи ( список порівняння)
Дискові

ADFS AdvFS BeFS Btrfs EFS EXT ext2 ext3 ext3cow Next3 ext4 FAT FATX VFAT FFS Files-11 GFS HFS HFS Plus XFSX HPFS ISO 9660 JFS LFS MFS (Macintosh) MFS (Tivo) MINIX MUFS NWFS NILFS NSS NTFS Protogon (В розробці) PFS Qnx4fs Qnx6fs ReiserFS Reiser4 SFS SpadFS UFS UFS2 VxFS WinFS WAFL XFS ZFS Більше ...

Оптичні диски ISO 9660 UDF
Флеш-пам'ять / SSD FAT exFAT (FAT64) TFAT FFS2 JFFS JFFS2 LogFS NVFS YAFFS
Кластерні Files-11 GFS OCFS QFS Xsan Більше ...
Розподілені
(Мережеві)
AFS OpenAFS AFP Ceph DFS GlusterFS GPFS Google File System Lustre NCP NFS POHMELFS Hadoop Kosmos HAMMER SMB (CIFS) Більше ...
Спеціальні

cramfs FUSE Squashfs UMSDOS UnionFS Більше ...

Псевдо-і віртуальні configfs devfs procfs specfs Sysfs tmpfs WinFS
Шифровані EncFS EFS FSFS SSHFS SolFS ZFS

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Шифрована файлова система
Віртуальна файлова система
Система
Причинний система
Гомогенна система
Однопартійна система
Вестмінстерська система
Багатопартійна система
Імунна система
© Усі права захищені
написати до нас