Súborový systém je ... Súborové systémy: čo je FAT a NTFS. Systém súborov Android

Súbory v počítači sú vytvorené a umiestnené na základe systémových zásad. Vďaka ich implementácii je používateľ schopný pohodlne pristupovať k správnym informáciám bez obáv o komplexné algoritmy na prístup k nim. Ako funguje systém súborových systémov? Ktoré sú dnes najobľúbenejšie? Aké sú rozdiely medzi systémami súborov prispôsobenými pre počítač? A tie, ktoré sa používajú v mobilných zariadeniach - smartphonoch alebo tabletoch?

Súborové systémy: definícia

Podľa spoločnej definície súborový systém je súbor algoritmov a štandardov, ktoré sa používajú na usporiadanie efektívneho prístupu používateľa PC k dátam umiestneným v počítači. Niektorí odborníci považujú za súčasť operačného systému. Ďalší odborníci v oblasti IT, ktorí uznávajú skutočnosť, že priamo súvisia s operačným systémom, sa domnievajú, že súborový systém je nezávislým komponentom riadenia počítačových údajov.

Ako boli počítače používané predtým, ako bol systém súborov vynájdený? Informatika - ako vedecká disciplína - zaznamenala skutočnosť, že riadenie údajov sa už dlhšie uskutočňovalo prostredníctvom štruktúrovania v rámci algoritmov stanovených v špecifických programoch. Jedným z kritérií súborového systému je teda dostupnosť štandardov, ktoré sú pre väčšinu programov, ktoré využívajú prístup k údajom, rovnaké.

Ako fungujú systémy súborov

Súborový systém je v prvom rade mechanizmom, ktorý zahŕňa použitie hardvéru počítačového hardvéru. Spravidla hovoríme o magnetických alebo laserových médiách - pevných diskoch, CD, DVD, flash diskoch, disketách, ktoré ešte nevypršali. Aby sme pochopili, ako zodpovedajúci systém funguje, definujeme, čo je samotný samotný súbor.

Podľa spoločnej definície medzi IT odborníkmi ide o dátovú oblasť s pevnou hodnotou vyjadrenú v bázických jednotkách bajtov. Súbor sa nachádza na diskovom médiu, zvyčajne vo forme niekoľkých prepojených blokov, ktoré majú špecifickú "adresu" prístupu. Systém súborov určuje tieto veľmi súradnice a "hlási" ich, zase OS. Ktorý inteligentne prekladá relevantné dáta používateľovi. Prístup k údajom je možný, aby si ich mohli prečítať, upraviť, vytvoriť nové. Špecifický algoritmus pre prácu s "súradnicami" súborov môže byť odlišný. Závisí od typu počítača, operačného systému, špecifikácií uložených údajov a ďalších podmienok. Preto existujú rôzne typy súborových systémov. Každý z nich je optimalizovaný na použitie v konkrétnom operačnom systéme alebo na prácu s určitými typmi údajov.

Prispôsobenie diskových médií algoritmom konkrétneho súborového systému sa nazýva formátovanie. Príslušné hardvérové prvky diskusových klastrov sú pripravené na následné zaznamenávanie súborov na nich, ako aj ich čítanie v súlade s normami stanovenými v tomto alebo uvedenom systéme správy údajov. Ako môžem zmeniť systém súborov? Vo väčšine prípadov je to možné len preformátovaním pamäťového média. Súbory sa spravidla vypúšťajú. Existuje však možnosť, v ktorej môžete stále používať špeciálne programy, hoci to zvyčajne vyžaduje veľa času, zmeniť systém správy dát a nechať ho nedotknutý.

Súborové systémy nefungujú bez chýb. Niektoré zlyhania v organizácii práce s dátovými blokmi sú možné. Vo väčšine prípadov však nie sú kritické. Spravidla neexistujú žiadne problémy s tým, ako opraviť súborový systém, opraviť chyby. V systéme Windows, najmä pre tento účel, sú k dispozícii zabudované softvérové riešenia pre každého používateľa. Napríklad program "Disk Check".

druh

Aké typy súborových systémov možno nazvať najbežnejšími? Pravdepodobne najprv tie, ktoré používajú najobľúbenejšie operačné systémy pre počítače vo svete, sú Windows. Hlavné systémy súborov systému Windows sú FAT, FAT32, NTFS a ich rôzne modifikácie. Spolu s počítačmi, smartfóny a tablety získali popularitu. Väčšina z nich, ak hovoríme o globálnom trhu a neberieme do úvahy rozdiely v technologických platformách, je ovládaná systémami Android a iOS. Tieto operačné systémy používajú vlastné algoritmy na prácu s údajmi odlišnými od tých, ktoré charakterizujú súborové systémy Windows.

Štandardy otvorené pre všetkých

Všimnite si, že nedávno na svetovom trhu s elektronikou dochádza k zjednoteniu noriem v aspekte prevádzky OS s rôznymi typmi dát. Toto možno vysledovať v dvoch aspektoch. Po prvé, na rôznych zariadeniach s dvoma odlišnými typmi operačného systému sa používa ten istý systém súborov, ktorý je rovnako kompatibilný s každým operačným systémom. Po druhé, moderné verzie operačného systému spravidla dokážu rozpoznať nielen typické systémy pre systémy súborov, ale aj tie, ktoré sa tradične používajú v iných operačných systémoch - a to prostredníctvom zabudovaných algoritmov, ako aj pomocou softvéru tretej strany. Napríklad moderné verzie Linuxu spravidla ľahko rozpoznávajú označené systémy súborov pre systém Windows.

Štruktúra súborového systému

Napriek tomu, že typy súborových systémov sú prezentované v dostatočne veľkom počte, pracujú vo všeobecnosti na veľmi podobných princípoch (všeobecná schéma, ktorú sme naznačili vyššie) a v rámci podobných štruktúrnych prvkov alebo objektov. Zvážte ich. Aké sú hlavné objekty súborového systému?

Jedným z kľúčov je katalóg. Ide o izolovanú oblasť údajov, do ktorej je možné umiestniť súbory. Štruktúra adresárov je hierarchická. Čo to znamená? Jeden alebo viac adresárov možno umiestniť do iného. Ktorá z nich je súčasťou "nadriadeného". Najviac "hlavný" je koreňový adresár. Ak hovoríme o princípoch, na ktorých funguje súborový systém Windows - 7, 8, XP alebo iná verzia, - koreňový adresár je logický disk označený písmenom - zvyčajne C, D, E (ale môžete nakonfigurovať všetky, Anglická abeceda). Čo sa týka napríklad operačného systému Linux, potom je koreňový adresár magnetické médium ako celok. V tomto operačnom systéme a inom operačnom systéme na základe jeho princípov - to je Android - logické disky sa nepoužívajú. Môžem ukladať súbory bez adresárov? Áno. Ale to nie je príliš výhodné. Komfort pri používaní počítača je v skutočnosti jedným z dôvodov zavedenia princípu distribúcie údajov v katalógoch súborových systémov. Mimochodom, môžu byť volané inak. V systéme Windows sa adresáre nazývajú priečinky v systéme Linux - v podstate to isté. Tradičné, používané už mnoho rokov, názvy adresárov v tomto OS sú "adresáre". Rovnako ako v predchádzajúcich operačných systémoch Windows a Linux - DOS, Unix.

V prostredí IT špecialistov nie je jednoznačný názor, či súbor je považovaný za konštrukčný prvok zodpovedajúceho systému. Tí, ktorí veria, že to nie je úplne správne, argumentujú svojim názorom tým, že systém môže existovať bez spisov. Nechajte to z praktického hľadiska a zbytočného javu. Aj keď na disku nie sú zaznamenané žiadne súbory, príslušný systém môže byť stále prítomný. Magnetické médiá predávané v obchodoch spravidla neobsahujú žiadne súbory. Ale už majú zodpovedajúci systém. Z iného hľadiska by sa spisy mali považovať za neoddeliteľnú súčasť systémov, s ktorými sú spravované. Prečo? A pretože, podľa odborníkov, algoritmy pre ich použitie sú prispôsobené predovšetkým na prácu so súbormi v rámci určitých noriem. Systémy nie sú určené na nič iné.

Ďalší prvok, ktorý je prítomný vo väčšine súborových systémov, je skratka. Ide o dátovú oblasť obsahujúcu informácie o umiestnení konkrétneho súboru na konkrétnom mieste. To znamená, že môžete umiestniť skratku na jednom mieste disku, ale môžete poskytnúť prístup do dátovej oblasti, ktorá sa nachádza v inej časti média. Ak chcete zvážiť, že skratky sú plnými objektmi súborového systému, môžete, ak súhlasíte, že sú to aj súbory.

Tak či onak, nebolo by chybou povedať, že všetky tri typy dátových súborov, skratky a adresáre sú prvky príslušných systémov. Aspoň táto diplomová práca bude zodpovedať jednému zo spoločných názorov. Najdôležitejším aspektom, ktorý charakterizuje fungovanie systému súborov, sú zásady pomenovania súborov a adresárov.

Názvy súborov a adresárov v rôznych systémoch

Ak súhlasíme s tým, že súbory sú rovnaké prvky zodpovedajúcich systémov, mali by sme zvážiť ich základnú štruktúru. Čo je možné na prvom mieste poznamenať? Pre uľahčenie prístupu k nim vo väčšine moderných systémov na správu dát je k dispozícii dvojstupňová štruktúra pomenovania súborov. Prvou úrovňou je meno. Druhým je rozšírenie. Vezmite si napríklad hudobný súbor Dance.mp3. Tanec je meno. Mp3 - rozšírenie. Prvým je zverejniť používateľovi podstatu obsahu súboru (a pre program byť referenčným bodom pre rýchly prístup). Druhá označuje typ súboru. Ak je to Mp3, potom je ľahké uhádnuť, že ide o hudbu. Súbory s príponou Doc sú zvyčajne dokumenty, Jpg - obrázky, Html - webové stránky.

Katalógy majú zase jednovrstvovú štruktúru. Majú len titul, bez rozšírenia. Ak hovoríme o rozdieloch medzi rôznymi typmi systémov na správu údajov, prvá vec, ktorá by sa mala venovať pozornosť, je, ako sa v nich implementujú princípy pomenovania súborov a adresárov. Pokiaľ ide o Windows, špecifikácie sú nasledovné. V najpopulárnejšom operačnom systéme na svete súbory môžu byť pomenované v ľubovoľnom jazyku. Maximálna dĺžka je teda obmedzená. Jeho špecifický interval závisí od použitého systému správy údajov. Obvykle je to 200 až 260 znakov.

Všeobecným pravidlom pre všetky operačné systémy a ich zodpovedajúce systémy na správu údajov je to, že súbory s rovnakým názvom nemôžu byť v tom istom adresári. V systéme Linux existuje nejaký druh "liberalizácie" tohto pravidla. V jednom adresári môžu byť súbory s rovnakými písmenami, ale v rôznych registroch. Napríklad Dance.mp3 a DANCE.mp3. Vo Windows je to nemožné. Rovnaké pravidlá sa stanovujú aj v oblasti umiestňovania adresárov do iných.

Adresovanie súborov a adresárov

Riešenie súborov a adresárov je najdôležitejším prvkom príslušného systému. V systéme Windows môže vlastný formát vyzerať takto: C: / Documents / Music / je prístup do adresára Music. Ak máme záujem o konkrétny súbor, adresa môže vyzerať takto: C: /Documents/Music/Dance.mp3. Prečo "vlastné"? Faktom je, že na úrovni interakcie softvérového hardvéru počítačových komponentov je štruktúra prístupu k súborom oveľa komplikovanejšia. Systém súborov určuje umiestnenie blokov súborov a interaguje s operačným systémom pre väčšinu operácií skrytých od používateľa. Pre používateľa počítača je však extrémne zriedkavé použiť iné formáty adresy. Takmer vždy prístup k súborom sa vykonáva v určenej norme.

Porovnanie súborových systémov pre systém Windows

Preštudovali sme všeobecné zásady fungovania súborových systémov. Pozrime sa teraz na funkcie najrozšírenejších ich druhov. V systéme Windows sú najbežnejšie systémy súborov FAT, FAT32, NTFS a exFAT. Prvá v tejto sérii je považovaná za zastaranú. Je to však už dlhý čas určitým vodcom priemyslu, ale keďže technológia počítača rástla, jeho schopnosti prestali spĺňať požiadavky užívateľov a požiadavky na zdroje softvéru.

Systém FAT32 sa má nahradiť súborovým systémom FAT. Podľa mnohých IT odborníkov je teraz najpopulárnejší, ak hovoríme o trhu s počítačmi so systémom Windows. Najčastejšie sa používa pri ukladaní súborov na pevné disky a flash disky. Treba tiež poznamenať, že tento systém správy údajov sa pravidelne používa v pamäťových moduloch rôznych digitálnych zariadení - telefónov, kamier. Hlavnou výhodou FAT32, ktorú prideľujú IT odborníci, je jeho všestrannosť. Napriek tomu, že tento súborový systém bol vytvorený spoločnosťou Microsoft, väčšina moderného operačného systému, vrátane tých, ktoré sú nainštalované na týchto typoch digitálnych zariadení, môže pracovať s údajmi v rámci algoritmov, ktoré sú v ňom obsiahnuté.

Existuje niekoľko nedostatkov v systéme FAT32. Po prvé, môžete si všimnúť obmedzenie na veľkosť jedného súboru - to nemôže byť viac ako 4 GB. Aj v systéme FAT32 nemôžete použiť vstavané nástroje Windows na určenie logického disku, ktorého veľkosť by bola väčšia ako 32 GB. Ale to môže byť vykonané inštaláciou ďalšieho špecializovaného softvéru.

Ďalším populárnym systémom správy súborov, ktorý vyvinula spoločnosť Microsoft, je NTFS. Podľa niektorých IT odborníkov prekračuje FAT32 vo väčšine parametrov. Ale táto práca je pravda, ak hovoríme o prevádzke počítača so systémom Windows. Systém NTFS nie je tak univerzálny ako FAT32. Funkcie jeho prevádzky neumožňujú používanie tohto súborového systému vždy pohodlne, najmä v mobilných zariadeniach. Jednou z kľúčových výhod NFTS je jeho spoľahlivosť. Napríklad v prípadoch, keď pevný disk náhle vypne napájanie, pravdepodobnosť poškodenia súborov je minimalizovaná vďaka duplicite prístupu k údajom poskytnutému v systéme NTFS.

Jeden z najnovších systémov súborov od spoločnosti Microsoft je exFAT. Je najlepšie prispôsobený pre flash disky. Základné princípy práce v ňom sú rovnaké ako v prípade FAT32, ale v niektorých aspektoch dochádza aj k výraznému zlepšeniu: napríklad neexistujú žiadne obmedzenia týkajúce sa veľkosti jedného súboru. Súčasne je systém exFAT, ako si všimli IT odborníci, medzi tými, ktorí majú nízku univerzálnosť. V počítačoch s inými OS ako Windows je ťažké pracovať so súbormi pri použití exFAT. Navyše, dokonca aj v niektorých verziách samotného systému Windows, ako napríklad XP, dáta na diskoch formátovaných pomocou algoritmov exFAT nemusia byť čitateľné. Budete musieť nainštalovať ďalší ovládač.

Berte na vedomie, že vďaka použitiu pomerne širokého spektra súborových systémov v systéme Windows môže používateľ zaznamenať periodické problémy s kompatibilitou rôznych zariadení s počítačom. V niektorých prípadoch je napríklad potrebné nainštalovať ovládač súborového systému WPD (Windows Portable Devices). Niekedy nemusí byť pre užívateľa k dispozícii, takže externé pamäťové médium nedokáže rozpoznať operačný systém. Súborový systém WPD môže vyžadovať dodatočné softvérové nástroje na prispôsobenie sa prevádzkovému prostrediu na konkrétnom počítači. V niektorých prípadoch bude používateľ nútený kontaktovať IT špecialistov na vyriešenie problému.

Ako zistiť, ktorý súborový systém - exFAT alebo NTFS a možno aj FAT32 - je optimálny na použitie v konkrétnych prípadoch? Odporúčania špecialistov na IT vo všeobecnosti sú nasledovné. Môžu sa použiť dva hlavné prístupy. Podľa prvého by ste mali rozlišovať medzi typickými systémami súborov pevných diskov, rovnako ako tie, ktoré sú lepšie prispôsobené na flash disky. FAT a FAT32 sa podľa mnohých odborníkov lepšie hodia pre "flash disky", NTFS - pre pevné disky (kvôli technologickým vlastnostiam práce s dátami).

V druhom prístupe sa hodnota je hodnota nosiča. Pokiaľ ide o použitie relatívne malého množstva disk alebo USB disk, môžete ich formátovať v systéme FAT32. V prípade, že disk je väčšia, môžete skúsiť exFAT. Ale iba vtedy, ak nemáte v úmysle používať médiá v iných počítačoch, a to najmä tých, kde nie je najnovšiu verziu systému Windows. Keď príde na veľkých pevných diskov, vrátane vonkajšie, potom by mala byť formátovaný v NTFS. Okolo týchto kritérií, podľa ktorých môže byť optimálny systém súborov vybraných - exFAT alebo NTFS, FAT32. To znamená, že len niektoré z nich by mali mať formát média, typ a verziu operačného systému, na ktorom je jednotka používa hlavne.

súborový systém pre Mac

Ďalšie populárne hardvérové a softvérové platformy vo svete výpočtovej techniky - Macintosh od spoločnosti Apple. PC z tejto rady sú operačným systémom Mac OS. Aké sú rysy organizácie pre prácu so súbormi v počítači Mac? Vo väčšine moderných počítačov používaných Apple súborového systému Mac OS Extended. Staršie počítače Mac pracovať s dátami riadené v súlade s normou HFS.

Hlavná vec, ktorá sa môže uviesť do aspektu svojich vlastností: disk, ktorý je riadený systémom súborov je Mac OS Extended súbory môžu byť umiestnené veľmi veľké - môžeme hovoriť o niekoľko miliónov terabajtov.

Súborový systém v Android úchytov

Najpopulárnejší operačný systém pre mobilné zariadenia - ako elektroniku, nie je horší ako popularite PC - to je Android. Ako je správa súborov na zariadení príslušného typu? Najprv sme na vedomie, že operačný systém - v skutočnosti "mobile" prispôsobenie operačného systému Linux, ktorý vďaka otvorenému softvérového kódu je možné upraviť vzhľadom na použitie v najširšom spektre zariadení. Preto správa súborov do mobilných zariadení s operačným systémom Android je v zásade vykonávané na rovnakých princípoch ako v Linuxe. Niektoré z nich sme spomenuli vyššie. Najmä súbory v konaní Linux sa vykonáva bez rozdelenia média do logickej jednotky, ako je tomu vo Windows. Čo je zaujímavé, je súborový systém Android?

Koreňový adresár v Androide, ako pravidlo, je oblasť dát, označovaných ako / mnt. V súlade s tým, adresa súboru môže vyzerať napríklad takto: /mnt/sd/photo.jpg. Okrem toho je tu ďalšie funkcie systému pre správu dát, ktorý je implementovaný v mobilnom OS. Skutočnosť, že pamäť devaysa blesk zvyčajne rozdelené do niekoľkých sekcií, ako je napríklad systém alebo dáta. V rovnakej dobe, pôvodne vzhľadom k veľkosti každého z nich nemôže byť zmenený. Drsné prirovnanie k tomuto aspektu procesu možno nájsť na pamäti, že nie je možné (ak používate špeciálny softvér) na veľkosť logickej jednotky v systéme Windows. Musí byť stanovená.

Ďalším zaujímavým rysom organizácie práce so súbormi v android - vhodný operačný systém zvyčajne zapíše nové dáta do určitej oblasti disku - dáta. Job, napríklad časť systému nie je vykonávaná. Preto, keď používateľ aktivuje funkciu softvérového resetu smartphonu alebo tabletu do "továrne", v praxi to znamená, že súbory, ktoré sú zaznamenané v dátovej oblasti, jednoducho vymazať. Sekcia System, spravidla zostáva nezmenený. Navyše akákoľvek úprava obsahu zo systémového užívateľa, bez nutnosti špeciálneho softvéru, nemôže vykonávať. Postup spojené s systémové oblasti média v Android aktualizácie prístrojov, tzv znovuzavedenie. Nejedná sa o formát, ale obe operácie sú často vykonávané súčasne. Typicky, blikajúce sa používa k inštalácii na mobilnom zariadení novšiu verziu OS Android.

To znamená, že kľúčové princípy, na základe ktorých, ktorý beží Android súborový systém - nedostatok logické jednotky, rovnako ako tuhá diferenciácie prístupu k systému a užívateľských dát. Nemôžeme povedať, že tento prístup je zásadne odlišná od situácie implementovaná v systéme Windows, ale ako mnohí IT odborníci, operačný systém od spoločnosti Microsoft pre užívateľov je tu trochu väčšiu voľnosť pri rokovaní so súbormi. Avšak, ako niektorí odborníci, toto nemožno považovať za jednoznačné výhodu Windows. "Liberálna" režim v aspekte správu súborov zapojiť, samozrejme, a to nielen používateľom, ale aj počítačové vírusy, na ktoré Windows je veľmi citlivý (na rozdiel od Linux a jeho "mobilnej" plnenia Android). To, hovoria odborníci, je jedným z dôvodov, prečo vírusy pre Android zariadenia tak málo - z čisto technického hľadiska, nemôžu plne fungovať v prevádzkovom prostredí, pracujúci na princípe prísnej kontroly prístupu k súborom.