Файловая система

Файловая система – это часть операционной системы, работающая с файлами и обеспечивающая хранение данных на дисках и доступ к ним. То есть, любая файловая система предназначена для хранения информации о физическом размещении частей файла.

Файловая система – это часть операционной системы, работающая с файлами и обеспечивающая хранение данных на дисках и доступ к ним

Наиболее важным аспектом файловой системы является именование и защита файлов, операции с ними и т.д. Компьютеру безразлично, какое имя имеет какая-то программа или документ – он получает от операционной системы инструкцию подобно такой: "прочитай столько-то байт с такого-то места на диске". При этом пользователь не обязан знать детали работы дисков, в каком физическом порядке и где именно находятся его данные.

Какие же правила именования файлов? Все современные файловые системы поддерживают использование в качестве имен файлов 8-символьные текстовые строки, многие – до 255 символов.

Имя файла может состоять из двух частей, разделенных точкой. Часть имени после точки называется расширением файла и обозначает его тип. В некоторых операционных системах расширения файлов являются просто соглашениями и строго не придерживаются.

Чтобы логически сгруппировать файлы, нужна некая общая иерархия, т.е. дерево каталогов. При этом каждый пользователь может сам создать себе столько каталогов и подкаталогов, сколько ему нужно.

При организации файловой системы в виде дерева каталогов каждому файлу можно дать абсолютное имя пути, состоящее из имен всех каталогов – от корневого до того, в котором содержится сам файл. Применяется и относительное имя пути. Оно используется вместе с понятием текущего каталога. Пользователь может назначить один из каталогов текущим рабочим каталогом. В этом случае все имена путей, не начинающиеся с символа разделителя, считаются относительными и отсчитываются относительно текущего каталога.

Каждая файловая система имеет минимальную единицу информации – кластер, размер которого является нижним пределом размера записываемой на носитель информации. Больший размер кластера гарантирует более высокую производительность за счет уменьшения самой файловой системы.

Файловая система должна четко выполнять следующие действия: определять физическое расположение частей файла; определять наличия свободного места и выделять его для вновь создаваемых файлов.

Разные файловые системы используют различные механизмы для реализации указанных задач. Файловая система типа FАТ (File Allocation Table) представляет собой образ носителя в миниатюре, где детализация ведется до кластерного уровня. Поэтому операция поиска физических координат файла при его большой фрагментации затруднительна. Файловая система FAT16 занимает объем 128 Кб – это позволяет легко кэшировать ее информацию. Для FAT32 эта величина приблизительно 1 Мб, что еще более затрудняет поиск физических координат фрагментированного файла. Файловая система NTFS (New Technology File System) использует более компактную форму записи, что ускоряет поиск файла. Ключевое преимущество NTFS – возможность ограничения доступа к файлам и папкам.

Инструменты