Файловые системы

Вся совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними называется файловой структурой. Различные ОС могут поддерживать разные организации файловых структур. С точки зрения операционной системы (ОС), весь диск представляет собой набор кластеров (как правило, размером 512 байт и больше). Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

Виды файловой структуры

Древовидная файловая система

• Одноуровневая

Последовательность имен файлов, используема для дисков с небольшим количеством файлов. Одноуровневая файловая структура — это простая последовательность файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя файла.

• Многоуровневая или иерархическая

Древовидная структура, служащая для хранения тысяч файлов.

Функции файловой системы.

К функциям обслуживания файловой структуры относятся такие операции (естественно, происходящие в среде какой-либо ОС):

• Создание файлов
• Создание каталогов
• Переименование файлов и каталогов
• Копирование, перемещение файлов
• Удаление файлов и каталогов
• Навигация по файловой системе (проводник) с целью доступа к определенному файлу
• Управление атрибутами (свойствами) файлов (скрытие, только чтение и т.д.)

Виды файловых систем

FAT Принцип

• Для носителей с произвольным доступом
  • FAT Организация файлов в виде древовидной структуры называется файловой системой. Принцип организации файловой системы - табличный.То есть, информация о местонахождении файла на диске хранится в таблице размещения файлов (англ. File Allocation Table, FAT).Структура FAT похожа на оглавление книги – операционная система использует ее для быстрого поиска файлов.Позже была введена FAT32 - усовершенствованная версию FAT. Она могла поддерживать тома, объем которых уже может превышать 2 Гбайт (в отличии от FAT).
  • NTFS файловая система новой технологии, поддерживающая длинные имена файлов и предлагающая надежную систему безопасности данных. Объем раздела NTFS не ограничен. Также, NTFS экономит место на диске, сжимая его самостоятельно, отдельные файлы и каталоги.

ISO9660

• Для носителей с последовательным доступом (например, магнитные ленты): QIC и др.
• Для оптических носителей — CD и DVD: ISO9660, HFS, UDF и др.
• Виртуальные файловые системы: AEFS и др.Виртуальная файловая система или виртуальный коммутатор файловой системы — уровень абстракции поверх конкретной реализации файловой системы. Целью VFS является обеспечение единообразного доступа клиентских приложений к различным типам файловых систем. VFS может быть использована для доступа к локальным устройствам и файлам (fat32, ext4, ntfs), сетевым устройствам и файлам на них (nfs), а также к устройствам, не предназначенным для хранения данных. VFS декларирует программный интерфейс между ядром и драйвером конкретной файловой системой, таким образом, для добавления поддержки новой файловой системы не требуется вносить изменений в ядро операционной системы.
• Сетевые файловые системы: NFS, CIFS, SSHFS, GmailFS и др.
• Для флэш-памяти: YAFFS, ExtremeFFS, exFAT.
• Немного выпадают из общей классификации специализированные файловые системы: ZFS (собственно файловой системой является только часть ZFS), VMware VMFS[en] (т. н. кластерная файловая система, которая предназначена для хранения других файловых систем) и др.
  • ZFS (Zettabyte File System) — файловая система, изначально созданная в Sun Microsystems для операционной системы Solaris. Эта файловая система поддерживает большие объёмы данных, объединяет концепции файловой системы и менеджера логических дисков (томов) и физических носителей, новаторскую структуру данных на дисках, легковесные файловые системы (англ. lightweight filesystems), а также простое управление томами хранения данных. ZFS является проектом с открытым исходным кодом и лицензируется под CDDL (Common Development and Distribution License).