Failu sistēmas definīcija (failu sistēma/faili)

Alsīna Gonsalesa
Speciālists žurnālists un pētnieks

Katru reizi, kad strādājat ar a dators, viedtālrunis, planšetdators vai cita “viedā” ierīce, informācija tiek saglabāta failos, kas ir sakārtoti kaut kādā veidā, ko sauc par failu sistēma/faili, angļu valodā failu sistēma, un tam ir jāveic noteiktas pamatdarbības, piemēram:

• norobežo faila sākumu un beigas un tajā ietvertos datus;
• dot failiem nomenklatūru;
• piekļūt šiem failiem lasīšanai;
• izveidot jaunus failus un saglabāt iepriekš esošajos veiktās modifikācijas, lai tajos esošajiem datiem būtu loģiska struktūra, ar kuru var strādāt;
• izpildīt kā programmas tos failus, kas ir izpildāmi;
• Saglabājiet direktoriju struktūru (mapes).

Mums ir arī citas uzlabotas, un ne visas failu sistēmas ir iekļautas visā vēsturē, lai gan pašlaik reti sastopama tā, kurā tās nav iekļautas:

• īpašumtiesību un piekļuves atribūti, lai noteiktu, kam ir fails un kas tam var piekļūt;
• versiju kontrole;
• šifrēšana.

Ir ļoti grūti izsekot failu sistēmu vēsturei, it īpaši, kur tās sākas. Perfokartēm jau bija sava veida pamata failu sistēma, kas norāda programmu un datu sākumpunktus karšu sērijā.

Līdz ar lielu lieldatoru parādīšanos un uzglabāšana uz magnētiskajām lentēm kļuva nepieciešama arī sistēma, kas norobežo, kur katra lieta sākās un beidzās lente, lai izvairītos no manuālas pārtīšanas, lai lentes diskdziņi varētu automatizēt piekļuvi failiem nepieciešams.

Mājas 8 bitu mikroskaitļošanas gadījumā tas tā nebija — pasaulē, kurā bija manuāli jāattina lentes, lai atrastu ielādes programmas sākumpunktu.

Laikā, kad sāka izmantot pirmās magnētiskās atmiņas vienības, kas nav atkarīgas no lentes, bet gan no virsmas datu glabāšanai, paradigma Krātuves lietojums mainās no secīgas uz nejaušu, un šeit tiek izmantotas failu sistēmas, jo tās ļauj diskā sakārtot informāciju strukturētā veidā.

Kā strādāt ar failu sistēmām

Ja šobrīd kādam lasītājam rodas jautājums, kā viņš var strādāt ar tādu brīnumu kā šis kas ļauj veikt visas iepriekš minētās darbības, tas nevar būt vienkāršāk: tā jau ir dara.

Pieņemot, ka lielākā daļa cilvēku neapkopj savus datorus un elektroniskās ierīces un nav instalējuši OS ko viņi izmanto (vai tas būtu Windows vai macOS datorā, vai Android vai iOS viedtālrunī vai planšetdatorā), un zina, kā formatēt diskus (kas tiek pārdoti jau formatēti), viņiem nevajadzētu uztraukties par kaut ko, kas jau ir izgatavots.

Failu sistēma tiek sagatavota, kad diskdziņi ir formatēti vai nu laikā operētājsistēmas instalēšana vai ja mēs vēlamies dzēst visu informāciju, kas mums ir uz atslēgas USB (zibatmiņas disks).

Pēdējā gadījumā mēs veiksim iepriekšminēto “formatēšanas” procesu. Formatēt vai dot Formāts, nozīmē, precīzi, sagatavot failu sistēmu, lai tā varētu saņemt failus, ar ko kurā mēs varam saglabāt failus no formatēšanas procesa beigām viņš.

Dažos gadījumos mēs varēsim izvēlēties, kuru failu sistēmu izmantot dažām vienībām atkarībā no izmantotās programmatūras platformas:

Windows:

• tauki: tā ir arī failu sistēma, ko izmantoja senajās MS-DOS un citās DOS sistēmās ar tās secīgajiem labojumiem FAT12 un FAT16. Tas tika izveidots 1980. gadā, un tā pamatā bija neatbalstītas funkcijas, kuras mēs tagad uzskatām par pamata, piemēram, gari failu nosaukumi.
• FAT32: blakus VFAT ir a evolūcija no iepriekšējā, kas novērš problēmas, piemēram, garus failu nosaukumus, kā arī atbalsta lielākas diska ietilpības. To joprojām izmanto ārējos atmiņas diskos (zibatmiņas diski, atmiņas kartes,...). Šīs sistēmas lielā priekšrocība ir tā, ka to atbalsta galvenās operētājsistēmas, piemēram, macOS un GNU/Linux papildus sistēmai Windows, tāpēc ar to formatētie diskdziņi var darboties, lai pārsūtītu datus starp platformas.
• exFAT: Vēl viens FAT failu sistēmas variants, ko izveidojis Microsoft un optimizēts lietošanai zibatmiņas sistēmās. Pašlaik to izmanto tādas platformas kā Android.
• NTFS: failu sistēma, ko Microsoft Windows izmanto kopš versijas NT 3.1, IBM izstrādātā HPFS mantiniece operētājsistēmai OS/2. Tas ir Windows instalāciju standarts.

macOS:

• hfs: tika ieviests 1985. gadā, un tas bija pionieris tādās jomās kā gari failu nosaukumi vai failu aizstājvārdi mājas mikroskaitļošanā.
• HFS+: aizstāja dažus HFS trūkumus, ko laiks atklāja, piemēram, atbalstu lielākiem failiem (kaut kas nepieciešams pasaulē, kas sāka redzēt filmas datora failos), un formatējiet lielākus diskus Izmērs. Viņš arī veicināja izmantošanu kodēšana standartizēts Unicode Mac failu sistēmai.

GNU/Linux un citi Unix:

• ext2: galvenās bezmaksas operētājsistēmas failu sistēma, un, tāpat kā šī, arī brīvi atrodama pingvīnu sistēmas kodolā.
• ext3: pievienoja iepriekšējai versijai sistēmu žurnālu rakstīšana, un kļuva par standartu Linux izplatīšanām.
• ext4: optimizē patēriņu resursus un pievieno atbalstu lielākiem diskdziņiem un failiem.
• Btrfs: Izstrādāts Oracle, tas cenšas pārvarēt ext4 ierobežojumus, piemēram, maksimālo failu lielumu, lai gan tas vēl nav sasniedzis “nobriedušu” versiju.
• ZFS: integrē administrācija sējumus blakus failu sistēmai, lietas, kas parasti tiek piegādātas atsevišķi. To izveidoja Sun Microsystems for Solaris, taču tas ir sasniedzis arī Linux.
• ReiserFS: Ar žurnālu rakstīšana Kā noteicošā funkcija tā jaunākā versija ir Reiser4. Tas arī ļauj dinamiski mainīt disku izmērus gan ar resursdatorā uzmontētu, gan atvienotu failu sistēmu.