Tiedostojärjestelmän määritelmä (tiedostojärjestelmä / tiedostot)

Alsina González
Erikoistoimittaja ja tutkija

Joka kerta kun työskentelet a tietokone, älypuhelimeen, tablettiin tai muuhun "älylaitteeseen", tiedot tallennetaan jollain tavalla järjestettyihin tiedostoihin, joita kutsutaan ns. tiedostojärjestelmä/tiedostot, englanniksi tiedostojärjestelmä, ja sitä vaaditaan tiettyjen perustoimintojen suorittamiseen, kuten:

• rajaa tiedoston alku ja loppu sekä sen sisältämät tiedot;
• anna tiedostoille nimikkeistö;
• käyttää näitä tiedostoja lukemista varten;
• luoda uusia tiedostoja ja tallentaa aiemmin olemassa oleviin tehdyt muutokset niin, että datalla on looginen rakenne, jota voidaan käsitellä;
• suorittaa ohjelmina ne tiedostot, jotka ovat suoritettavissa;
• Säilytä hakemistorakenne (kansiot).

Meillä on myös muita kehittyneempiä, ja joita kaikki tiedostojärjestelmät eivät ole sisällyttäneet historian aikana, vaikka tällä hetkellä harvinainen on se, joka ei sisällä niitä:

• Omistajuus- ja käyttöoikeusattribuutit, joilla määritetään, kenellä tiedosto on ja kuka voi käyttää sitä;
• version valvonta;
• salaus.

Tiedostojärjestelmien historiaa on erittäin vaikea jäljittää, varsinkin mistä ne alkavat. Rei'itetyissä korteissa oli jo jonkinlainen perustiedostojärjestelmä, joka osoitti ohjelmien ja tietojen aloituskohdat korttisarjan sisällä.

Suurten keskustietokoneiden ja varastointi magneettinauhoilla tuli myös välttämättömäksi järjestelmä, joka rajasi jokaisen asian alkamisen ja päättymisen nauha manuaalisen takaisinkelauksen välttämiseksi, jotta nauha-asemat voivat automatisoida tiedostojen käytön tarpeellista.

Näin ei ollut kotikäytössä 8-bittisessä mikrotietokoneissa, jossa jouduttiin kelaamaan nauhaa manuaalisesti löytääkseen latautuvan ohjelman aloituskohdan.

Samaan aikaan, kun ensimmäiset magneettiset tallennusyksiköt, jotka eivät ole riippuvaisia ​​nauhasta, vaan datan tallennuspinnasta, alettiin käyttää, paradigma Tallennustilan käyttö muuttuu peräkkäisestä satunnaiseksi, ja tässä tulevat esiin tiedostojärjestelmät, koska ne mahdollistavat tietojen järjestämisen strukturoidulla tavalla levylle.

Kuinka työskennellä tiedostojärjestelmien kanssa

Jos tässä vaiheessa joku lukija ihmettelee, kuinka hän voi työskennellä tällaisen ihmeen kanssa jonka avulla voit tehdä kaikki nämä yllä luetellut asiat, se ei voisi olla helpompaa: se on jo tekemässä.

Olettaen, että useimmat ihmiset eivät huolta tietokoneitaan ja elektroniikkalaitteitaan eivätkä ole asentaneet niitä OS joita he käyttävät (oli se sitten Windows tai macOS tietokoneella tai Android tai iOS älypuhelimella tai tabletilla) ja että kumpikaan ei osaavat alustaa asemat (jotka myydään jo alustettuina), heidän ei pitäisi huolehtia jo valmiista tehty.

Tiedostojärjestelmä valmistellaan, kun asemat alustetaan, joko käyttöjärjestelmän asennusta tai kun haluamme poistaa kaikki avaimessamme olevat tiedot USB (flash-asema).

Jälkimmäisessä tapauksessa suoritamme edellä mainitun "muotoilun". Muotoile tai anna Muoto, tarkoittaa nimenomaan tiedostojärjestelmän valmistelua niin, että se voi vastaanottaa tiedostoja, millä johon voimme tallentaa tiedostoja alustamisen päättymisestä lähtien hän.

Joissakin tapauksissa voimme valita, mitä tiedostojärjestelmää käytämme joissakin yksiköissä käyttämämme ohjelmistoalustan mukaan:

Windows:

• rasvaa: peräkkäisine versioineen, FAT12 ja FAT16, se on myös tiedostojärjestelmä, jota käytettiin muinaisissa MS-DOS: issa ja muissa DOS-järjestelmissä. Se luotiin vuonna 1980, ja se perustui siihen, että se ei tue ominaisuuksia, joita nyt pidämme perusominaisuuksina, kuten pitkiä tiedostonimiä.
• FAT32: VFAT: n vieressä se on a evoluutio edellisestä, joka korjaa ongelmia, kuten pitkiä tiedostonimiä, ja tukee myös suurempia levykapasiteettia. Sitä käytetään edelleen ulkoisissa tallennusasemissa (flash-asemat, muistikortit,…). Tämän järjestelmän suuri etu on, että sitä tukevat tärkeimmät käyttöjärjestelmät, kuten macOS ja GNU/Linux Windowsin lisäksi, joten sillä alustetut asemat voivat siirtää tietoja välillä alustat.
• exFAT: Toinen muunnelma FAT-tiedostojärjestelmästä, jonka Microsoft on luonut ja joka on optimoitu käytettäväksi flash-tallennusjärjestelmissä. Sitä käyttävät tällä hetkellä Androidin kaltaiset alustat.
• NTFS: Microsoft Windowsin käyttämä tiedostojärjestelmä versiosta NT 3.1 lähtien, IBM: n OS/2:lle kehittämän HPFS: n perillinen. Se on standardi Windows-asennuksille.

Mac käyttöjärjestelmä:

• hfs: Vuonna 1985 esitelty se oli edelläkävijä esimerkiksi pitkien tiedostojen nimissä tai tiedostoaliaksissa kodin mikrotietokoneissa.
• HFS+: korvasi joitain HFS: n puutteita, jotka aika oli paljastanut, kuten tuki isoille tiedostoille (jotain tarpeellista maailmassa, joka alkoi nähdä elokuvia tietokonetiedostoina) ja formatoi suurempia asemia koko. Hän osallistui myös käyttöön koodaus standardoitu Unicode Mac-tiedostojärjestelmään.

GNU/Linux ja muut Unixit:

• ext2: Pohjimmiltaan ilmaisen käyttöjärjestelmän tiedostojärjestelmä ja näin ollen myös vapaasti löydettävissä pingviinijärjestelmän ytimestä.
• ext3: lisäsi järjestelmän edelliseen versioon päiväkirjaa, ja siitä tuli standardi Linux-jakeluissa.
• ext4: optimoi kulutuksen resursseja ja lisää tuen suuremmille asemille ja tiedostoille.
• Btrfs: Oraclen kehittämä se pyrkii voittamaan ext4:n rajoitukset, kuten tiedostojen enimmäiskoon, vaikka se ei ole vielä saavuttanut "kypsää" versiota.
• ZFS: integroi hallinto tiedostojärjestelmän vierestä, asiat, jotka yleensä tulevat erikseen. Sen loi Sun Microsystems Solarisille, mutta se on päätynyt myös Linuxiin.
• ReiserFS: kanssa päiväkirjaa ominaisuutena sen uusin versio on Reiser4. Se mahdollistaa myös asemien dynaamisen koon muuttamisen sekä tiedostojärjestelmän ollessa asennettuna isäntään että irrotettuna.