Failisüsteemi määratlus (failisüsteem / failid)

Alsina González
Spetsialist ajakirjanik ja teadlane

Iga kord, kui töötate koos a arvuti, nutitelefon, tahvelarvuti või muu nutikas seade, salvestatakse teave mingil viisil järjestatud failidesse, mida nimetatakse failisüsteem/failid, inglise keele jaoks failisüsteemja see on vajalik teatud põhitoimingute tegemiseks, näiteks:

• piiritlege faili algus ja lõpp ning selles sisalduvad andmed;
• anda toimikutele nomenklatuur;
• juurdepääs nendele failidele lugemiseks;
• luua uusi faile ja salvestada varem olemasolevatesse tehtud muudatused, et sisalduvatel andmetel oleks loogiline struktuur, millega saaks töötada;
• käivitada programmidena need failid, mis on käivitatavad;
• Säilitage kataloogi struktuur (kaustad).

Meil on ka teisi täiustatumaid ja mida kõik failisüsteemid pole ajaloo jooksul kaasanud, kuigi praegu on haruldane see, mis neid ei sisalda:

• omandi- ja juurdepääsuatribuudid, et piiritleda, kellel on fail ja kes pääsevad sellele juurde;
• versioonikontroll;
• krüpteerimine.

Failisüsteemide ajalugu on väga raske jälgida, eriti seda, kust need alguse saavad. Perfokaartidel oli juba omamoodi põhifailisüsteem, mis näitab kaartide seeria programmide ja andmete alguspunkte.

Suurte suurarvutite tulekuga ja ladustamine magnetlintidele osutus vajalikuks ka süsteem, mis piiritleks, kus iga asi sees algas ja kus lõppes lint, et vältida käsitsi tagasikerimist, et lindiseadmed saaksid failidele juurdepääsu automatiseerida vajalik.

Koduse 8-bitise mikroarvutuse puhul see nii ei olnud – maailmas, kus programmi laadimise alguspunkti leidmiseks tuli linte käsitsi tagasi kerida.

Ajal, mil hakati kasutama esimesi magnetsalvestusseadmeid, mis ei sõltu lindist, vaid andmete salvestamiseks pinnale, paradigma Salvestuskasutus muutub järjestikusest juhuslikuks ja siin tulevad mängu failisüsteemid, kuna need võimaldavad teavet kettal struktureeritult korraldada.

Kuidas failisüsteemidega töötada

Kui siinkohal mõni lugeja mõtleb, kuidas nad saavad sellise imega töötada mis võimaldab teil teha kõiki ülalloetletud asju, ei saa see olla lihtsam: see juba on tegemas.

Eeldusel, et enamik inimesi ei hoolda oma arvuteid ja elektroonikaseadmeid ega ole neid installinud OS mida nad kasutavad (olgu see siis Windows või macOS arvutis või Android või iOS nutitelefonis või tahvelarvutis) ja et kumbki teavad, kuidas draive vormindada (mida müüakse juba vormindatuna), ei peaks nad muretsema millegi pärast, mis on juba olemas tehtud.

Failisüsteem valmistatakse ette draivide vormindamisel, kas siis operatsioonisüsteemi installimisel või kui tahame kustutada kogu võtmel oleva teabe USB (mälupulk).

Viimasel juhul teostame ülalmainitud vormindamisprotsessi. Vorminda või anna Vorming, tähendab täpselt failisüsteemi ettevalmistamist, et see saaks faile vastu võtta, millega kuhu saame faile salvestada alates vormindamisprotsessi lõppemisest ta.

Mõnel juhul saame sõltuvalt kasutatavast tarkvaraplatvormist valida, millist failisüsteemi mõne üksuse jaoks kasutame:

Windows:

• rasv: oma järjestikuste versioonidega FAT12 ja FAT16 on see ka iidsetes MS-DOS-is ja teistes DOS-süsteemides kasutatud failisüsteem. See loodi 1980. aastal ja põhines sellel, et see ei toetanud funktsioone, mida praegu peame põhilisteks, näiteks pikad failinimed.
• FAT32: VFAT-i kõrval on see a evolutsioon eelmisest, mis parandab probleeme, nagu pikad failinimed, ja toetab ka suuremaid kettamahtusid. Seda kasutatakse endiselt välistes salvestusdraivides (mälupulgad, mälukaardid jne). Selle süsteemi suur eelis on see, et seda toetavad peamised operatsioonisüsteemid, nagu macOS ja GNU/Linux lisaks Windowsile, nii et sellega vormindatud draivid võivad toimida andmete edastamiseks platvormid.
• exFAT: FAT-failisüsteemi teine ​​variant, mille on loonud Microsoft ja mis on optimeeritud kasutamiseks välkmälusüsteemides. Seda kasutavad praegu sellised platvormid nagu Android.
• NTFS: failisüsteem, mida Microsoft Windows on kasutanud alates versioonist NT 3.1, IBMi poolt OS/2 jaoks välja töötatud HPFS-i pärija. See on Windowsi installide standard.

macOS:

• hfs: 1985. aastal kasutusele võetud see oli kodu mikroarvutites teerajajaks näiteks pikad failinimed või failialiased.
• HFS+: asendas mõned HFS-i puudused, mida aeg paljastas, näiteks suuremate failide tugi (midagi vajalik maailmas, mis hakkas nägema filme arvutifailides) ja vormindage suuremaid draive suurus. Ta aitas kaasa ka kasutamisele kodeerimine standardiseeritud Unicode'i Maci failisüsteemile.

GNU/Linux ja muud Unixid:

• ext2: Põhimõtteliselt tasuta operatsioonisüsteemi failisüsteem ja sarnaselt ka pingviinisüsteemi tuumast vabalt leitav.
• ext3: lisas eelmisele versioonile süsteemi päeviku pidamineja sai Linuxi distributsioonide standardseks.
• ext4: optimeerib tarbimist ressursse ning lisab tuge suurematele draividele ja failidele.
• Btrfs: Oracle'i välja töötatud see püüab ületada ext4 piiranguid, näiteks failide maksimaalset suurust, kuigi see pole veel jõudnud "küpsesse" versiooni.
• ZFS: integreerib administreerimine köidetest failisüsteemi kõrval, asjad, mis tavaliselt tulevad eraldi. Selle lõi Sun Microsystems Solarise jaoks, kuid see on jõudnud ka Linuxini.
• ReiserFS: koos päeviku pidamine defineeriva funktsioonina on selle uusim versioon Reiser4. Samuti võimaldab see draivide dünaamilist suurust muuta nii hostile ühendatud kui ka lahtiühendatud failisüsteemiga.