Datotečni sistem je ... Datotečni sistemi: kaj je FAT in NTFS. Datotečni sistem Android

Datoteke na računalniku so ustvarjene in postavljene na podlagi sistemskih načel. Zahvaljujoč njihovemu izvajanju lahko uporabnik udobno dostopa do pravih informacij, ne da bi skrbel za zapletene algoritme za dostop do nje. Kako je organizirano delo z datotečnimi sistemi? Kateri so danes najbolj priljubljeni? Kakšne so razlike med datotečnimi sistemi, prilagojenimi osebnemu računalniku? In tiste, ki se uporabljajo v mobilnih napravah - pametne telefone ali tablične računalnike?

Datotečni sistemi: definicija

V skladu s splošnim definiciji datoteka sistema - nabor algoritmov in standardov, vključenih organizacij za namen učinkovitega dostopa uporabnikov računalnik do podatkov, ki se nahajajo na računalniku. Nekateri strokovnjaki menijo, da je to del operacijski sistem. Drugi IT strokovnjaki, ki priznavajo, da je neposredno povezan z operacijskim sistemom, verjamejo, da je datotečni sistem neodvisna komponenta upravljanja računalniških podatkov.

Kako so bili računalniki uporabljeni pred izumilnim datotečnim sistemom? Informacijska tehnologija - kot znanstvene discipline - je dokumentirano dejstvo, da je za dolgo časa, se podatki upravlja strukturiranja v algoritmov, zajetimi v posebnih programih. Tako je eno od meril datotečnega sistema dostopnost standardov, ki so enaki večini programov, ki uporabljajo dostop do podatkov.

Kako deluje datotečni sistem

Datotečni sistem je najprej mehanizem, ki vključuje uporabo računalniške strojne opreme. Praviloma, govorimo o magnetnih ali lasersko medijev - trde diske, CD, DVD, USB flash diski, ki še niso imeli časa, da postane zastarelo diskete. Da bi razumeli, kako deluje ustrezni sistem, bomo ugotovili, kakšna je dejanska datoteka.

V skladu s skupno opredelitvijo med strokovnjaki za informacijsko tehnologijo je to območje podatkov s fiksno vrednostjo, izraženo v osnovnih informacijskih enotah-bajtih. Datoteka se nahaja na disku medija, ponavadi v obliki več med seboj povezanih blokov, ki imajo poseben "naslov" dostopa. Datotečni sistem definira te zelo koordinate in jih "poroča", nato pa OS. Ki inteligentno prevedejo ustrezne podatke na uporabnika. Dostopamo do podatkov za branje, spreminjanje in ustvarjanje novih. Poseben algoritem za delo z "koordinatami" datotek je lahko drugačen. Odvisno od vrste računalnika, operacijskega sistema, specifičnosti shranjenih podatkov in drugih pogojev. Ker obstajajo različne vrste datotečnih sistemov. Vsak od njih je optimiziran za uporabo v določenem OS ali za delo z določenimi vrstami podatkov.

Prilagajanje diskovnega medija, ki ga uporabljajo algoritmi določenega datotečnega sistema, se imenuje oblikovanje. Ustrezne strojne elemente vožnje - grozdi - so pripravljeni za snemanje v svojih zbirkah ter jih obravnava v skladu s standardi, določenimi v en ali drug način za nadzor podatkov sistema. Kako spremeniti datotečni sistem? V večini primerov je to mogoče storiti samo s preoblikovanjem pomnilniškega medija. Datoteke se praviloma izbrišejo. Vendar pa je varianta, v kateri, kolesarjenje posebne programe, je še vedno mogoče, čeprav je ponavadi zahteva veliko časa za spremembo sistema upravljanja podatkov, pri čemer slednji nedotaknjen.

File sistemi ne delujejo brez napak. Možne so nekatere napake v organizaciji dela s podatkovnimi bloki. Toda v večini primerov niso kritični. Praviloma ni težav pri odpravljanju datotečnega sistema in odpravljanju napak. V operacijskem sistemu Windows, zlasti za to, so na voljo vgrajene programske rešitve za vsakega uporabnika. Kot na primer program "Disk Check".

Sorte

Katere vrste datotečnih sistemov lahko imenujemo najpogostejša? Verjetno so najprej tisti, ki jih uporablja najbolj priljubljen operacijski sistem za osebne računalnike na svetu, Windows. Glavni datotečni sistemi sistema Windows so FAT, FAT32, NTFS in njihove različne modifikacije. Poleg računalnikov so tudi pametni telefoni in tablični računalniki postali priljubljeni. Večina jih, če govorimo o svetovnem trgu in ne upoštevamo razlik v tehnoloških platformah, nadzorujejo Android in iOS. Ti operacijski sistemi uporabljajo lastne algoritme za obdelavo podatkov, razen tistih, za katere so značilni datotečni sistemi Windows.

Standardi so odprti za vse

Opozoriti je treba, da je v zadnjih letih na svetovnem trgu elektronike nekatere usklajevanje standardov na vidiku OS z različnimi tipi podatkov. To je mogoče izslediti v dveh vidikih. Prvič, na različnih napravah s sistemom dveh neenakih vrste operacijskih sistemov pogosto uporabljajo enak datotečni sistem, so prav tako združljiva z vsako OS. Drugič, sodobne različice operacijskega sistema, kot pravilo, lahko prepoznali ne le tipične datotečne sisteme sami, ampak tudi tiste, ki se tradicionalno uporabljajo v drugih operacijskih sistemov - bodisi preko vgrajenih algoritmov in uporaba programske opreme tretjih strank. Na primer, sodobne različice Linuxa praviloma zlahka prepoznajo označene datotečne sisteme za Windows.

Struktura datotečnega sistema

Kljub temu, da so vrste datotečnih sistemov predstavljene v dovolj velikih količinah, delujejo kot celota je zelo podobna načela (splošna shema mi je opisano zgoraj) in v okviru podobnih konstrukcijskih elementov ali predmetov. Razmislite o njih. Kateri so glavni predmeti datotečnega sistema?

Eden ključnih je katalog. To je osamljeno podatkovno področje, v katerem je mogoče dati datoteke. Struktura imenika je hierarhična. Kaj to pomeni? Eno ali več imenikov se lahko nahaja v drugem. Kar pa je del "nadrejenega". "Glavni" je korenski imenik. Če govorimo o načelih, na podlagi katerih deluje datotečni sistem Windows - 7, 8, XP ali drugo različico - korenski imenik se šteje logični pogon, z dopisom zastopa - ponavadi, C, D, E (vendar lahko prilagodite vsako stvar v Angleška abeceda). Kar zadeva, na primer, Linux OS, je korenski imenik deluje kot magnetnem nosilcu kot celote. V tem operacijskim sistemom in drugimi operacijskimi sistemi, ki temeljijo na njegovih načel - se nanaša na tiste Android - so logični pogoni ne uporablja. Ali lahko shranim datoteke brez imenikov? Ja. Ampak to ni zelo priročno. Dejstvo je, udobje pri uporabi računalnika - eden od razlogov za uvedbo podatkov v datotečnem sistemu načelo distribucije katalogov. Mimogrede, jih lahko imenujemo drugače. V operacijskem sistemu Windows se imeniki imenujejo mape v Linuxu - v bistvu enaki. Toda tradicionalni, ki se uporablja že vrsto let, je ime imenika v OS - ". Imenik" Kot v prejšnjih operacijskih sistemih Windows in Linux - DOS, Unix.

V okolju IT-strokovnjakov ni nobenega nedvoumnega mnenja, ali naj se datoteka obravnava kot strukturni element ustreznega sistema. Tisti, ki verjamejo, da to ni povsem pravilno, trdijo svoje stališče z dejstvom, da lahko sistem obstaja brez datotek. Pustite ga s praktičnega stališča in neuporabnega pojava. Tudi če na disk ni zapisanih nobenih datotek, je lahko še vedno prisoten ustrezen sistem. Magnetni mediji, ki se prodajajo v trgovinah, praviloma ne vsebujejo nobenih datotek. Toda že imajo ustrezen sistem. V skladu z drugim vidikom je treba datoteke obravnavati kot sestavni del sistemov, s katerimi se upravljajo. Zakaj? In ker so po mnenju strokovnjakov algoritmi za njihovo uporabo prilagojeni predvsem za delo z datotekami v določenih standardih. Sistemi niso namenjeni ničesar drugega.

Drug element, ki je prisoten v večini datotečnih sistemov - to je bližnjica. To je podatkovno območje, ki vsebuje informacije o lokaciji določene datoteke na določeni lokaciji. To pomeni, da lahko etiketo namestite na eno mesto diska, vendar lahko dostopate do podatkovnega območja, ki se nahaja v drugem delu medija. Če menite, da so bližnjice polnopravni objekti datotečnega sistema, lahko, če se strinjate, da so to tudi datoteke.

Na tak ali drugačen način ne gre za napako reči, da so vse tri vrste podatkovnih datotek, bližnjic in imenikov elementi ustreznih sistemov. Vsaj ta teza bo ustrezala enemu od splošnih pogledov. Najpomembnejši vidik, ki je značilen za delovanje datotečnega sistema, je načelo imenovanja datotek in imenikov.

Imena datotek in imenikov v različnih sistemih

Če se strinjamo, da so datoteke enaki elementi ustreznih sistemov, potem bi morali razmisliti o njihovi osnovni strukturi. Kaj je mogoče opaziti na prvem mestu? Zaradi priročnosti dostopa do njih v večini sodobnih sistemov za upravljanje podatkov je na voljo dvostopenjska struktura imena datotek. Prva raven je ime. Drugi je širitev. Vzemi na primer glasbeno datoteko Dance.mp3. Ples je ime. Mp3 - razširitev. Prvi je razkriti uporabniku bistvo vsebine datoteke (in da je program referenčna točka za hiter dostop). Druga je vrsta datoteke. Če je to Mp3, potem je preprosto uganiti, da gre za glasbo. Datoteke z razširitvijo Doc so običajno dokumenti, Jpg - slike, Html - spletne strani.

Katalogi imajo enostopenjsko strukturo. Imajo le ime, ni razširitve. Če govorimo o razlikah med različnimi vrstami sistemov za upravljanje podatkov, je prva stvar, ki jo je treba posvetiti pozornost, kako se v njih izvajajo načela imenovanja datotek in imenikov. Kar se tiče Windows, so posebnosti naslednje. V najbolj priljubljenem operacijskem sistemu na svetu so datoteke lahko imenovane v katerem koli jeziku. Vendar je največja dolžina tako omejena. Natančen interval je odvisen od uporabljenega sistema za upravljanje podatkov. Običajno so to vrednosti med 200 in 260 znaki.

Splošno pravilo za vse operacijske sisteme in njihove ustrezne sisteme za upravljanje podatkov je, da datoteke z enakim imenom ne morejo biti v istem imeniku. V Linuxu obstaja nekakšna "liberalizacija" tega pravila. V enem imeniku so lahko datoteke z enakimi črkami, vendar v različnih registrih. Na primer, Dance.mp3 in DANCE.mp3. V operacijskem sistemu Windows je to nemogoče. Ista pravila so določena tudi z vidika dajanja imenikov v druge.

Reševanje datotek in imenikov

Reševanje datotek in imenikov je pomemben element ustreznega sistema. V operacijskem sistemu Windows lahko njegova obliko po meri izgleda tako: C: / Documents / Music / je dostop do imenika Glasbe. Če nas zanima določena datoteka, lahko naslov izgleda takole: C: /Documents/Music/Dance.mp3. Zakaj "po meri"? Dejstvo je, da je na ravni programske in strojne interakcije računalniških komponent struktura dostopa do datotek veliko bolj zapletena. Datotečni sistem določa lokacijo datotečnih enot in v večini sodeluje z OS, v operacijah, skritem od uporabnika. Vendar pa uporabnik računalnika redko uporablja druge oblike "naslovov". Skoraj vedno dostop do datotek poteka v določenem standardu.

Primerjava datotečnih sistemov za Windows

Raziskovali smo splošna načela delovanja datotečnih sistemov. Poglejmo zdaj značilnosti najbolj razširjenih vrst. V sistemu Windows se najpogosteje uporabljajo datotečni sistemi, kot so FAT, FAT32, NTFS in exFAT. Prvi v tej seriji se šteje za zastarel. Vendar pa je bil dolgoletni določen vodja industrije, vendar pa je tehnologija računalnika povečala svoje zmogljivosti, je prenehala zadovoljiti potrebe uporabnikov in potrebe po viru programske opreme.

Klic, ki naj bi nadomestil datotečni sistem FAT, je FAT32. Po mnenju številnih IT strokovnjakov je zdaj najbolj priljubljen, če govorimo o računalniškem trgu z operacijskim sistemom Windows. Najpogosteje se uporablja pri shranjevanju datotek na trdih diskih in bliskovnih diskih. Prav tako je mogoče opozoriti, da se ta sistem za upravljanje podatkov redno uporablja v pomnilniških modulih različnih digitalnih naprav - telefonov, fotoaparatov. Glavna prednost FAT32, ki jo dodeljujejo IT strokovnjaki, zato je vsestranskost. Kljub dejstvu, da je ta datotečni sistem ustvaril Microsoft, večina sodobnih operacijskih sistemov, vključno s tistimi, ki so nameščeni na teh vrstah digitalne opreme, lahko delajo s podatki v okviru vgrajenih algoritmov.

V sistemu FAT32 obstajajo številne pomanjkljivosti. Najprej si lahko omejite velikost posamezne datoteke - ne sme biti več kot 4 GB. Tudi v sistemu FAT32 ne morete nastaviti vgrajenih orodij sistema Windows logično disk, velikost kar bi bilo več kot 32 GB. Toda to je mogoče storiti z namestitvijo dodatne specializirane programske opreme.

Drug priljubljen sistem za upravljanje datotek, ki ga je razvil Microsoft, je NTFS. Po mnenju nekaterih strokovnjakov za informacijsko tehnologijo v večini parametrov presega FAT32. Toda ta teza je resnična, če govorimo o delovanju računalnika z operacijskim sistemom Windows. Sistem NTFS ni tako vsestranski kot FAT32. Zaradi njegovih funkcij uporaba tega datotečnega sistema ni vedno udobna, zlasti v mobilnih napravah. Ena od ključnih prednosti NFTS je zanesljivost. Na primer, v primerih, ko trdi disk nenadoma izklopi moč, je verjetnost, da bodo datoteke poškodovane, zmanjšano zaradi kopiranja dostopa do podatkov, ki ga nudi NTFS.

Eden od najnovejših datotečnih sistemov iz Microsofta je exFAT. Najboljša je za bliskovne pogone. Osnovna načela dela v njej so enaka kot v FAT32, vendar je v nekaterih vidikih tudi pomembna nadgradnja: na primer, ni omejitev glede velikosti posamezne datoteke. Hkrati je sistem exFAT, kot je veliko IT strokovnjakov opozoriti, med tistimi, ki imajo nizko univerzalnost. Na računalnikih z OS, ki niso Windows, lahko delo z datotekami pri uporabi programa exFAT težko. Poleg tega tudi v nekaterih različicah samega operacijskega sistema Windows, kot je XP, podatki na diskih, oblikovani z uporabo algoritmov exFAT, morda niso berljivi. Boste morali namestiti dodaten gonilnik.

Upoštevajte, da lahko uporabnik zaradi uporabe precej različnih datotečnih sistemov v operacijskem sistemu Windows doživlja periodične težave z vidika združljivosti različnih naprav z računalnikom. V nekaterih primerih morate na primer namestiti gonilnik datotečnega sistema WPD (Windows prenosne naprave - tehnologija, ki se uporablja za delo s prenosnimi napravami). Včasih morda ni na voljo uporabnika, tako da zunanji pomnilniški medij ne more prepoznati operacijskega sistema. Datotečni sistem WPD lahko zahteva dodatna programska orodja za prilagajanje operacijskemu okolju na določenem računalniku. V nekaterih primerih bo uporabnik prisiljen poklicati strokovnjake za IT, da bi rešili težavo.

Kako določiti, kateri datotečni sistem - exFAT ali NTFS, in morda FAT32 - je optimalen za uporabo v posebnih primerih? Priporočila strokovnjakov IT so na splošno naslednja. Uporabljata se lahko dva glavna pristopa. Glede na prvo, morate razlikovati med tipičnimi datotečnimi sistemi trdih diskov, kot tudi tiste, ki so bolje prilagojene na bliskovne pogone. FAT in FAT32 so po mnenju mnogih strokovnjakov primernejši za "bliskovne pogone", NTFS - za trde diske (zaradi tehnoloških značilnosti obdelave podatkov).

Pri drugem pristopu je pomembna vrednost nosilca. Če govorite o uporabi relativno majhne količine diska ali bliskovnega pogona, jih lahko formatirate v sistemu FAT32. Če je disk večji, lahko poskusite s programom exFAT. Toda samo, če ne nameravate uporabljati medijev v drugih računalnikih, še posebej tistih, ki nimajo najnovejših različic sistema Windows. Če gre za vprašanje velikih trdih diskov, vključno z zunanjimi, jih je priporočljivo oblikovati v NTFS. Približno to so merila, po katerih se lahko izbere optimalen datotečni sistem - exFAT ali NTFS, FAT32. To pomeni, da uporabite katerokoli od njih, glede na velikost medija, njeno vrsto in različico operacijskega sistema, na kateri se pogon uporablja predvsem.

Datotečni sistemi za Mac

Druga priljubljena strojna in programska platforma na svetovnem trgu računalniške strojne opreme je Macintosh Apple. Računalniki iz te serije vodijo operacijski sistem Mac OS. Kakšne so značilnosti organizacije dela z datotekami na računalnikih Mac? Najsodobnejši računalniki Apple uporabljajo Mac OS Extended datotečni sistem. Pred tem smo v Mac računalnikov ravnali s podatki v skladu s standardi HFS.

Glavna stvar, ki jo lahko zapišemo glede na njegove značilnosti: disk, ki ga upravlja sistem Mac OS Extended, lahko sprejme zelo velike datoteke - lahko je nekaj milijonov terabajtov.

Datotečni sistem v napravah Android

Najbolj priljubljen operacijski sistem za mobilne naprave - oblika elektronske tehnologije, ki ni slabši od priljubljenosti osebnih računalnikov - je Android. Kako upravljate datoteke na napravah ustrezne vrste? Najprej opozorimo, da je ta operacijski sistem dejansko "mobilna" prilagoditev operacijskega sistema Linux, ki se lahko zahvaljujoč odprtokodni kodi spremeni z možnostjo uporabe na najširšem razponu naprav. Zato upravljanje datotek v mobilnih napravah s sistemom Android se izvaja na splošno na enakih načelih kot v Linuxu. Nekatere izmed njih smo omenili zgoraj. Upravljanje datotek v Linuxu je še posebej storjeno, ne da bi medije razdelili v logične diske, tako kot v Windows. Kaj še zanimivo je datotečni sistem Android?

Korenski imenik v Androidu je praviloma območje podatkov, imenovan / mnt. Skladno s tem lahko naslov želene datoteke izgleda tako: /mnt/sd/photo.jpg. Poleg tega obstaja še ena značilnost sistema za upravljanje podatkov, ki se izvaja v tem mobilnem operacijskem sistemu. Dejstvo je, da je bliskovna pomnilniška naprava ponavadi razvrščena v več delov, na primer sistem ali podatke. V tem primeru začetne velikosti vsake od njih ni mogoče spremeniti. Približna analogija v zvezi s tem tehnološkim vidikom je mogoče najti, pri čemer se spomnite, da ne morete (razen če uporabljate posebno programsko opremo), da spremenite velikost logičnih diskov v operacijskem sistemu Windows. Treba ga je določiti.

Še ena zanimiva značilnost organizacije dela z datotekami v Android - primerno operacijski sistem ponavadi piše nove podatke na določeno območje diska - podatkov. Delo, na primer, z oddelkom sistema ni opravljeno. Zato, ko uporabnik aktivira funkcijo programske opreme za ponastavitev vašega pametnega telefona ali tabličnega računalnika s "tovarne", v praksi to pomeni, da datoteke, ki so posnete na področju podatkov, preprosto izbrisali. Oddelek sistema praviloma ostane nespremenjen. Poleg tega morebitne prilagoditve vsebine v uporabniku sistema brez specializirane programske opreme ne morejo. Postopek za posodobitev sistemskega območja medija na napravi Android se imenuje utripajoč. To ni formatiranje, čeprav se obe operaciji pogosto izvajata hkrati. Značilno je, da utripa za namestitev v mobilni napravi novejšo različico operacijskega sistema Android.

Tako so ključna načela, na podlagi katerih poteka datotečni sistem Android - pomanjkanje logičnih pogonov, kot tudi toga diferenciacija dostop do podatkov sistema in uporabnikov. Ne moremo reči, da je ta pristop bistveno drugačen od tistega, ki izvaja v operacijskem sistemu Windows, vendar pa, kot je veliko IT-strokovnjaki, operacijski sistem Microsoft za uporabnike, je nekoliko več svobode, ki se ukvarjajo z datotekami. Vendar pa nekateri strokovnjaki verjamejo, da to ne moremo obravnavati kot nedvoumno prednost sistema Windows. "Liberalno" režim v pogledih na upravljanje datotek vključiti, seveda, ne le uporabnikom, ampak tudi računalniške viruse, za katere je Okna zelo občutljiva (v nasprotju z Linux in njeno "mobilni" izvajanje Android). To, pravijo strokovnjaki, je eden od razlogov, da virusi za Android napravah tako malo - le s tehnološkega vidika, ne morejo v celoti deluje v operacijskem okolju, ki delajo na načelu strogega nadzora dostopa do datotek.