تعريف نظام الملفات (نظام الملفات / الملفات)

في كل مرة تعمل فيها مع ملف حاسوبأو هاتف ذكي أو جهاز لوحي أو أي جهاز "ذكي" آخر ، يتم تخزين المعلومات في ملفات مرتبة بطريقة ما ، وهو ما يسمى نظام الملفات / الملفاتللغة الإنجليزية نظام الملفات، ومطلوب القيام ببعض العمليات الأساسية ، مثل:

• تحديد بداية الملف ونهايته والبيانات التي يحتوي عليها ؛
• إعطاء تسمية للملفات ؛
• الوصول إلى تلك الملفات للقراءة ؛
• إنشاء ملفات جديدة وتخزين التعديلات التي تم إجراؤها على الملفات الموجودة مسبقًا بحيث يكون للبيانات الموجودة بنية منطقية يمكن التعامل معها ؛
• تنفيذ تلك الملفات القابلة للتنفيذ كبرامج ؛
• الحفاظ على هيكل الدليل (المجلدات).

لدينا أيضًا أنظمة أخرى أكثر تقدمًا ، ولم يتم تضمين جميع أنظمة الملفات على مدار التاريخ ، على الرغم من ندرة النظام الذي لا يتضمنها حاليًا:

• سمات الملكية والوصول لتحديد من لديه الملف ومن يمكنه الوصول إليه ؛
• التحكم في الإصدار؛
• التشفير.

من الصعب جدًا تتبع تاريخ أنظمة الملفات ، خاصة من حيث بدأت. تحتوي البطاقات المثقوبة بالفعل على نوع من نظام الملفات الأساسي ، مما يشير إلى نقاط البداية للبرامج والبيانات ضمن سلسلة من البطاقات.

مع ظهور حواسيب كبيرة و تخزين على الأشرطة المغناطيسية ، أصبح من الضروري أيضًا وجود نظام يحدد مكان بدء كل شيء ونهاية بداخله شريط لتجنب الإرجاع اليدوي حتى تتمكن محركات الأشرطة من أتمتة الوصول إلى الملفات ضروري.

لم يكن هذا هو الحال في الحوسبة الصغيرة المنزلية ذات 8 بتات ، وهو عالم كان عليك فيه إرجاع الأشرطة يدويًا للعثور على نقطة بداية البرنامج المراد تحميله.

في الوقت الذي بدأ فيه استخدام وحدات التخزين المغناطيسية الأولى التي لا تعتمد على شريط ، ولكن على سطح لتخزين البيانات ، نموذج يتغير استخدام التخزين من تسلسلي إلى عشوائي ، وهنا تدخل أنظمة الملفات ، لأنها تسمح بتنظيم المعلومات بطريقة منظمة على القرص.

كيفية العمل مع أنظمة الملفات

إذا كان أي قارئ في هذه المرحلة يتساءل كيف يمكنه العمل مع أعجوبة كهذه يتيح لك القيام بكل هذه الأشياء المذكورة أعلاه ، لا يمكن أن يكون أسهل: إنه كذلك بالفعل عمل.

بافتراض أن معظم الأشخاص لا يحتفظون بأجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية الخاصة بهم ، ولم يقوموا بتثبيت نظام التشغيل يستخدمونه (سواء كان ذلك بنظام Windows أو macOS على جهاز كمبيوتر ، أو Android أو iOS على هاتف ذكي أو جهاز لوحي) ، وأن أيًا منهما تعرف على كيفية تهيئة محركات الأقراص (التي تم بيعها مهيأة بالفعل) ، فلا داعي للقلق بشأن شيء تم بالفعل صنع.

يتم إعداد نظام الملفات عند تهيئة محركات الأقراص ، إما أثناء تنسيق تثبيت نظام التشغيل ، أو عندما نريد حذف جميع المعلومات الموجودة لدينا على مفتاح USB (ذاكرة بيانات).

في الحالة الأخيرة ، ما سنقوم به سيكون عملية "التنسيق" المذكورة أعلاه. تنسيق أو إعطاء شكل، يعني ، على وجه التحديد ، إعداد نظام الملفات بحيث يمكنه استقبال الملفات ، مع ماذا والتي ، ومنذ اللحظة التي تنتهي فيها عملية التنسيق ، يمكننا تخزين الملفات بتنسيق هو.

في بعض الحالات ، سنتمكن من اختيار نظام الملفات الذي نستخدمه لبعض الوحدات ، اعتمادًا على النظام الأساسي للبرنامج الذي نستخدمه:

شبابيك:

• سمين: بمراجعاته المتتالية ، FAT12 و FAT16 ، فهو أيضًا نظام الملفات المستخدم في MS-DOS القديم وأنظمة DOS الأخرى. تم إنشاؤه في عام 1980 ، وكان يعتمد على عدم دعم الميزات التي نعتبرها الآن أساسية ، مثل أسماء الملفات الطويلة.
• FAT32: بجانب VFAT ، إنه ملف تطور من السابق الذي يصحح مشاكل مثل أسماء الملفات الطويلة ، ويدعم أيضًا سعات أكبر للقرص. لا يزال يستخدم في محركات أقراص التخزين الخارجية (ذاكرة فلاش، بطاقات الذاكرة،…). الميزة الكبرى لهذا النظام هي أنه مدعوم من قبل أنظمة التشغيل الرئيسية ، مثل macOS و GNU / Linux بالإضافة إلى Windows ، لذا يمكن لمحركات الأقراص التي تمت تهيئتها باستخدامها أن تعمل على نقل البيانات فيما بينها المنصات.
• exFAT: نوع آخر من نظام الملفات FAT ، تم إنشاؤه بواسطة Microsoft وتحسينه للاستخدام في أنظمة تخزين الفلاش. يتم استخدامه حاليًا بواسطة منصات مثل Android.
• NTFS: نظام الملفات المستخدم من قبل Microsoft Windows منذ الإصدار NT 3.1 ، وريث HPFS الذي طورته شركة IBM لنظام التشغيل / 2. هذا هو المعيار لعمليات تثبيت Windows.

macOS:

• hfs: تم تقديمه في عام 1985 ، وكان رائدًا في أشياء مثل أسماء الملفات الطويلة أو الأسماء المستعارة للملفات في الحوسبة الصغيرة المنزلية.
• HFS +: استبدلت بعض أوجه القصور في نظام HFS التي كشف عنها ذلك الوقت ، مثل دعم الملفات الأكبر حجمًا (شيء ضروري في عالم بدأ في مشاهدة الأفلام في ملفات الكمبيوتر) ، وتنسيق محركات الأقراص الأكبر حجمًا مقاس. كما ساهم في استخدام الترميز Unicode القياسي لنظام ملفات Mac.

جنو / لينكس وأنظمة يونكس أخرى:

• ext2: نظام الملفات لنظام التشغيل الحر الجوهري ، ومثل هذا ، يمكن أيضًا العثور عليه مجانًا داخل نواة نظام البطريق.
• ext3: أضيف إلى الإصدار السابق نظام يوميات، وأصبح معيارًا لتوزيعات Linux.
• ext4: يحسن من استهلاك موارد ويضيف دعمًا لمحركات الأقراص والملفات الأكبر حجمًا.
• Btrfs: تم تطويره بواسطة Oracle ، وهو يسعى للتغلب على قيود ext4 ، مثل الحجم الأقصى للملفات ، على الرغم من أنه لم يصل بعد إلى إصدار "ناضج".
• ZFS: يدمج إدارة من الأحجام بجانب نظام الملفات ، الأشياء التي تأتي عادة بشكل منفصل. تم إنشاؤه بواسطة Sun Microsystems for Solaris ، ولكن انتهى به الأمر أيضًا إلى الوصول إلى Linux.
• ReiserFS: مع ال يوميات كميزة مميزة ، أحدث إصدار لها هو Reiser4. كما يسمح بتغيير الحجم الديناميكي لمحركات الأقراص مع نظام الملفات المثبت على المضيف وغير المثبت.