خانه - تنظیمات
لینوکس: سیستم های فایل - بررسی و مقایسه انواع فایل سیستم فایل سیستم های محبوب

فایل ها بر روی کامپیوتر بر اساس اصول سیستم ایجاد و قرار می گیرند. به لطف اجرای آنها، کاربر فرصت دسترسی راحت را پیدا می کند اطلاعات لازم، بدون فکر کردن به الگوریتم های پیچیده برای دسترسی به آن. سیستم های فایل چگونه سازماندهی می شوند؟ کدام یک امروزه محبوب ترین هستند؟ تفاوت بین فایل سیستم های PC پسند چیست؟ و آنهایی که در دستگاه های تلفن همراه استفاده می شوند - گوشی های هوشمند یا تبلت ها؟

سیستم های فایل: تعریف

طبق یک تعریف رایج، یک سیستم فایل مجموعه ای از الگوریتم ها و استانداردهایی است که برای سازماندهی دسترسی مؤثر برای کاربر رایانه شخصی به داده های موجود در رایانه استفاده می شود. برخی از کارشناسان آن را بخشی از سایر کارشناسان فناوری اطلاعات می دانند، با درک این واقعیت که مستقیماً با سیستم عامل مرتبط است، معتقدند که سیستم فایل یک جزء مستقل از مدیریت داده های رایانه ای است.

کامپیوترها قبل از اختراع فایل سیستم چگونه مورد استفاده قرار می گرفتند؟ علوم کامپیوتر - به عنوان یک رشته علمی - این واقعیت را ثبت کرده است که برای مدت طولانیمدیریت داده ها از طریق ساختاربندی در چارچوب الگوریتم های تعبیه شده در برنامه های خاص انجام شد. بنابراین، یکی از معیارهای یک سیستم فایل، داشتن استانداردهایی است که برای اکثر برنامه هایی که به داده ها دسترسی دارند، یکسان باشد.

سیستم فایل چگونه کار می کند

سیستم فایل، اول از همه، مکانیزمی است که شامل استفاده از منابع سخت افزاری کامپیوتر است. به عنوان یک قاعده، ما در مورد رسانه های مغناطیسی یا لیزری صحبت می کنیم - دیسکهای سخت، سی دی، دی وی دی، فلش، فلاپی دیسک که هنوز منسوخ نشده است. برای اینکه بفهمیم سیستم مربوطه چگونه کار می کند، اجازه دهید تعریف کنیم که خود فایل چیست.

طبق تعریف عمومی پذیرفته شده در بین کارشناسان فناوری اطلاعات، این یک منطقه داده با اندازه ثابت است که در واحدهای اصلی اطلاعات - بایت بیان می شود. فایل روی رسانه دیسک قرار دارد، معمولاً به شکل چندین بلوک به هم پیوسته که دارای یک «آدرس» دسترسی خاص هستند. سیستم فایل همین مختصات را تعیین می کند و آنها را به نوبه خود به سیستم عامل "گزارش" می کند. که به وضوح داده های مربوطه را به کاربر منتقل می کند. داده‌ها به منظور خواندن، اصلاح یا ایجاد اطلاعات جدید قابل دسترسی هستند. الگوریتم خاصکار با "مختصات" فایل ها می تواند متفاوت باشد. این بستگی به نوع کامپیوتر، سیستم عامل، مشخصات داده های ذخیره شده و سایر شرایط دارد. بنابراین، انواع مختلفی از سیستم های فایل وجود دارد. هر یک از آنها برای استفاده در یک سیستم عامل خاص یا برای کار با انواع خاصی از داده ها بهینه شده است.

تطبیق رسانه دیسک برای استفاده از طریق الگوریتم های یک سیستم فایل خاص، قالب بندی نامیده می شود. عناصر سخت افزاری مربوطه دیسک - خوشه ها - برای نوشتن بعدی فایل ها برای آنها و همچنین خواندن آنها مطابق با استانداردهای تعیین شده در یک سیستم مدیریت داده خاص آماده می شوند. چگونه فایل سیستم را تغییر دهیم؟ در بیشتر موارد، این کار فقط با فرمت مجدد محیط ذخیره سازی امکان پذیر است. به عنوان یک قاعده، فایل ها پاک می شوند. با این حال، گزینه ای وجود دارد که در آن، با استفاده از برنامه های ویژه، هنوز هم ممکن است، اگرچه این امر معمولاً به زمان زیادی نیاز دارد، برای تغییر سیستم مدیریت داده ها، که دومی را دست نخورده باقی می گذارد.

سیستم های فایلبدون خطا کار نکنید ممکن است در سازماندهی کار با بلوک های داده اشکالاتی وجود داشته باشد. اما در بیشتر موارد آنها انتقادی نیستند. به عنوان یک قاعده، هیچ مشکلی در مورد نحوه تعمیر سیستم فایل یا حذف خطاها وجود ندارد. به ویژه در سیستم عامل ویندوز، راه حل های نرم افزاری داخلی برای این کار وجود دارد که در دسترس هر کاربر است. مانند برنامه Check Disk.

انواع

چه نوع فایل سیستمی رایج ترین هستند؟ احتمالاً اول از همه، مواردی که توسط محبوب ترین سیستم عامل رایانه شخصی در جهان - ویندوز استفاده می شود. فایل پایه سیستم های ویندوز- اینها FAT، FAT32، NTFS و تغییرات مختلف آنها هستند. در کنار رایانه ها، گوشی های هوشمند و تبلت ها نیز محبوبیت پیدا کرده اند. اکثر آنها، اگر در مورد بازار جهانی صحبت کنیم و تفاوت پلتفرم های فناوری را در نظر نگیریم، توسط سیستم عامل اندروید و iOS کنترل می شوند. این سیستم‌عامل‌ها از الگوریتم‌های خود برای کار با داده‌هایی استفاده می‌کنند که با آن‌هایی که مشخصه سیستم‌های فایل ویندوز هستند، متفاوت است.

استانداردها برای همه باز است

توجه داشته باشید که اخیراً در بازار جهانی الکترونیک یکسان سازی استانداردها از نظر عملکرد سیستم عامل با انواع مختلفداده ها. این را می توان از دو جنبه دید. اولاً، دستگاه‌های مختلفی که دو نوع سیستم‌عامل متفاوت را اجرا می‌کنند، اغلب از سیستم فایل یکسانی استفاده می‌کنند که به یک اندازه با هر سیستم‌عامل سازگار است. ثانیا، نسخه های مدرن سیستم عامل، به عنوان یک قاعده، قادرند نه تنها سیستم های فایلی را که برای خودشان معمولی هستند، بلکه آنهایی را که به طور سنتی در سایر سیستم عامل ها استفاده می شود - هم از طریق الگوریتم های داخلی و هم با استفاده از شخص ثالث تشخیص دهند. نرم افزار. به عنوان مثال، نسخه های مدرن لینوکس به طور کلی سیستم های فایل علامت گذاری شده را برای ویندوز بدون مشکل تشخیص می دهند.

ساختار سیستم فایل

علیرغم این واقعیت که تعداد بسیار زیادی از انواع سیستم های فایل وجود دارد، آنها معمولاً طبق اصول بسیار مشابه (طرح کلی را در بالا توضیح دادیم) و در چارچوب عناصر یا اشیاء ساختاری مشابه کار می کنند. بیایید به آنها نگاه کنیم. اشیاء اصلی یک سیستم فایل چیست؟

یکی از موارد کلیدی این است - این یک منطقه داده ایزوله است که فایل ها را می توان در آن قرار داد. ساختار دایرکتوری سلسله مراتبی است. چه مفهومی داره؟ ممکن است یک یا چند دایرکتوری در دایرکتوری دیگری باشد. که به نوبه خود بخشی از "برتر" است. مهمترین چیز دایرکتوری ریشه است. اگر در مورد اصولی صحبت کنیم که سیستم فایل ویندوز بر اساس آن کار می کند - 7، 8، XP یا نسخه دیگری - دایرکتوری ریشه یک درایو منطقی است که با یک حرف مشخص می شود - معمولاً C، D، E (اما می توانید هر کدام را که باشد پیکربندی کنید. به الفبای انگلیسی). به عنوان مثال، برای سیستم عامل لینوکس، دایرکتوری ریشه در آنجا رسانه مغناطیسی به عنوان یک کل است. در این سیستم عامل و سایر سیستم عامل ها بر اساس اصول آن - مانند اندروید - از درایوهای منطقی استفاده نمی شود. آیا امکان ذخیره فایل ها بدون دایرکتوری وجود دارد؟ آره. اما این خیلی راحت نیست. در واقع، راحتی در استفاده از رایانه شخصی یکی از دلایل معرفی اصل توزیع داده ها در فهرست ها در سیستم های فایل است. به هر حال، آنها را می توان متفاوت نامید. که در دایرکتوری های ویندوزدر لینوکس پوشه نامیده می شوند - اساساً یکسان است. اما نام سنتی دایرکتوری‌ها در این سیستم‌عامل، که برای سال‌ها استفاده می‌شود، «دایرکتوری‌ها» است. مانند سیستم عامل ویندوز و لینوکس قبلی - DOS، Unix.

در میان متخصصان فناوری اطلاعات، نظر روشنی در مورد اینکه آیا یک فایل باید به عنوان عنصر ساختاری سیستم مربوطه در نظر گرفته شود، وجود ندارد. کسانی که معتقدند این کاملاً صحیح نیست، دیدگاه خود را با این استدلال استدلال می کنند که سیستم به راحتی می تواند بدون فایل وجود داشته باشد. حتی اگر این یک پدیده بی فایده از نظر عملی باشد. حتی اگر هیچ فایلی روی دیسک نوشته نشده باشد، ممکن است سیستم مربوطه همچنان وجود داشته باشد. به طور معمول، رسانه های مغناطیسی فروخته شده در فروشگاه ها حاوی هیچ فایلی نیستند. اما آنها قبلاً یک سیستم مربوطه دارند. دیدگاه دیگر این است که فایل ها باید به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از سیستم هایی که توسط آنها مدیریت می شوند در نظر گرفته شوند. چرا؟ اما از آنجا که، به گفته کارشناسان، الگوریتم های استفاده از آنها در درجه اول برای کار با فایل ها در چارچوب استانداردهای خاص سازگار شده است. سیستم های مورد بحث برای چیز دیگری در نظر گرفته نشده اند.

عنصر دیگری که در اکثر سیستم های فایل وجود دارد، یک ناحیه داده حاوی اطلاعاتی در مورد قرار دادن یک فایل خاص در یک مکان خاص است. یعنی می توانید یک میانبر در یک مکان روی دیسک قرار دهید، اما امکان دسترسی به ناحیه داده مورد نظر که در قسمت دیگری از رسانه قرار دارد نیز وجود دارد. اگر موافق باشید که فایل ها نیز چنین هستند، می توانید در نظر بگیرید که میانبرها اشیاء کامل سیستم فایل هستند.

به هر حال، اشتباه نخواهد بود اگر بگوییم هر سه نوع داده - فایل ها، میانبرها و دایرکتوری ها - عناصری از سیستم مربوطه خود هستند. حداقل این پایان نامه با یکی از دیدگاه های مشترک مطابقت دارد. مهمترین جنبه ای که نحوه عملکرد یک سیستم فایل را مشخص می کند، اصول نامگذاری فایل ها و دایرکتوری ها است.

نام فایل ها و دایرکتوری ها در سیستم های مختلف

اگر موافق باشیم که فایل ها هنوز اجزای سیستم های مربوط به آنها هستند، پس ارزش آن را دارد که ساختار اصلی آنها را در نظر بگیریم. اولین چیزی که باید به آن توجه کرد چیست؟ برای راحتی سازماندهی دسترسی به آنها در اکثر موارد سیستم های مدرنمدیریت داده یک ساختار نامگذاری فایل دو سطحی را فراهم می کند. سطح اول نام است. دوم گسترش است. بیایید فایل موسیقی Dance.mp3 را به عنوان مثال در نظر بگیریم. رقص نام است. Mp3 - پسوند. هدف اول این است که ماهیت محتویات فایل را برای کاربر آشکار کند (و برنامه راهنمایی برای دسترسی سریع). دومی نوع فایل را نشان می دهد. اگر Mp3 باشد، به راحتی می توان حدس زد که در مورد موسیقی صحبت می کنیم. فایل‌های با پسوند Doc معمولاً اسناد هستند، Jpg تصاویر هستند، Html صفحات وب هستند.

دایرکتوری ها نیز به نوبه خود ساختاری تک سطحی دارند. آنها فقط یک نام دارند، بدون پسوند. اگر در مورد تفاوت های بین صحبت کنیم انواع متفاوتسیستم های مدیریت داده ها، پس اولین چیزی که باید به آن توجه کنید دقیقاً اصول نامگذاری فایل ها و دایرکتوری های پیاده سازی شده در آنها است. در مورد سیستم عامل مشخصات ویندوزبعد. در محبوب ترین سیستم عامل جهان، فایل ها را می توان به هر زبانی نامگذاری کرد. با این حال، حداکثر طول محدود است. فاصله دقیق به سیستم مدیریت داده مورد استفاده بستگی دارد. به طور معمول این مقادیر از 200 تا 260 کاراکتر متغیر است.

یک قانون کلی برای همه سیستم عامل ها و سیستم های مدیریت داده مربوط به آنها این است که فایل هایی با نام های یکسان را نمی توان در یک فهرست قرار داد. در لینوکس، "آزادسازی" خاصی از این قانون وجود دارد. ممکن است فایل هایی در یک فهرست با حروف یکسان، اما در حالت های مختلف وجود داشته باشد. به عنوان مثال، Dance.mp3 و DANCE.mp3. در سیستم عامل ویندوز این امکان وجود ندارد. قوانین یکسانی نیز در مورد قرار دادن دایرکتوری ها در دیگران ایجاد شده است.

آدرس دهی فایل ها و دایرکتوری ها

آدرس دهی فایل ها و دایرکتوری ها مهمترین عنصر سیستم مربوطه است. در ویندوز، فرمت سفارشی آن ممکن است به این صورت باشد: C:/Documents/Music/ - این دسترسی به فهرست موسیقی است. اگر به فایل خاصی علاقه مند هستیم، آدرس ممکن است به این صورت باشد: C:/Documents/Music/Dance.mp3. چرا "سفارشی"؟ واقعیت این است که در سطح تعامل سخت افزاری و نرم افزاری بین اجزای کامپیوتر، ساختار دسترسی به فایل بسیار پیچیده تر است. سیستم فایل مکان بلوک های فایل را تعیین می کند و در عملیات تا حد زیادی پنهان با سیستم عامل تعامل دارد. با این حال، بسیار نادر است که یک کاربر رایانه شخصی نیاز به استفاده از فرمت های دیگر «آدرس» داشته باشد. تقریباً همیشه، فایل ها در استاندارد مشخص شده قابل دسترسی هستند.

مقایسه فایل سیستم ها برای ویندوز

ما اصول کلی عملکرد سیستم های فایل را مطالعه کرده ایم. اجازه دهید اکنون ویژگی های رایج ترین انواع آنها را در نظر بگیریم. رایج ترین فایل سیستم های مورد استفاده در ویندوز عبارتند از FAT، FAT32، NTFS و exFAT. اولین در این سری منسوخ در نظر گرفته شده است. در همان زمان، برای مدت طولانی به نوعی پرچمدار صنعت بود، اما با رشد فناوری رایانه شخصی، قابلیت های آن دیگر پاسخگوی نیاز کاربران و نیازهای منابع نرم افزار نبود.

سیستم فایل طراحی شده برای جایگزینی FAT FAT32 است. به گفته بسیاری از کارشناسان فناوری اطلاعات، اگر در مورد بازار رایانه شخصی صحبت کنیم، اکنون محبوب ترین است کنترل ویندوز. اغلب برای ذخیره فایل ها بر روی هارد دیسک و درایوهای فلش استفاده می شود. همچنین می توان اشاره کرد که این سیستم مدیریت داده کاملاً به طور منظم در ماژول های حافظه دستگاه های دیجیتال مختلف - تلفن ها، دوربین ها استفاده می شود. مزیت اصلی FAT32 که توسط کارشناسان فناوری اطلاعات برجسته شده است، این است که با وجود این واقعیت که این فایل سیستم توسط مایکروسافت ایجاد شده است، اکثر سیستم عامل های مدرن، از جمله آنهایی که بر روی انواع مشخص شده تجهیزات دیجیتال نصب شده اند، می توانند با داده ها در داخل سیستم کار کنند. چارچوب الگوریتم های تعبیه شده در آن.

سیستم FAT32 همچنین دارای معایبی است. اول از همه، می توانیم به محدودیت در اندازه یک فایل گرفته شده توجه کنیم - نمی تواند بیش از 4 گیگابایت باشد. همچنین سیستم FAT32 نمی تواند داخلی داشته باشد با استفاده از ویندوزیک دیسک منطقی را مشخص کنید که اندازه آن بیشتر از 32 گیگابایت باشد. اما این کار را می توان با نصب نرم افزارهای تخصصی اضافی انجام داد.

یکی دیگر از سیستم های مدیریت فایل محبوب که توسط مایکروسافت توسعه یافته است NTFS است. به گفته برخی از کارشناسان فناوری اطلاعات، در اکثر پارامترها نسبت به FAT32 برتری دارد. اما این تز زمانی درست است که ما در مورد کامپیوتری صحبت می کنیم که ویندوز دارد. NTFS به اندازه FAT32 همه کاره نیست. ویژگی های عملکرد آن باعث می شود استفاده از این فایل سیستم همیشه راحت نباشد، به ویژه در دستگاه های تلفن همراه. یکی از مزایای کلیدی NFTS قابلیت اطمینان است. مثلاً در مواردی که هارد دیسکاگر برق به طور ناگهانی خاموش شود، به لطف الگوریتم های تکراری دسترسی به داده ها در NTFS، احتمال آسیب دیدن فایل ها به حداقل می رسد.

یکی از جدیدترین فایل سیستم های مایکروسافت exFAT است. این بهترین برای درایوهای فلش است. اصول اولیه عملکرد مانند FAT32 است، اما در برخی جنبه ها نیز نوسازی های قابل توجهی وجود دارد: به عنوان مثال، هیچ محدودیتی در اندازه یک فایل وجود ندارد. همزمان سیستم exFATهمانطور که بسیاری از کارشناسان فناوری اطلاعات اشاره می کنند، از جمله مواردی هستند که تطبیق پذیری پایینی دارند. در رایانه های غیر ویندوزی، هنگام استفاده از exFAT، مدیریت فایل ممکن است دشوار باشد. علاوه بر این، حتی در برخی از نسخه‌های خود ویندوز، مانند XP، داده‌های روی دیسک‌های فرمت‌شده با الگوریتم‌های exFAT ممکن است قابل خواندن نباشند. شما باید یک درایور اضافی نصب کنید.

توجه داشته باشید که به دلیل استفاده از طیف نسبتاً گسترده ای از سیستم های فایل در سیستم عامل ویندوز، کاربر ممکن است از نظر سازگاری با مشکلات دوره ای مواجه شود. دستگاه های مختلفبا یک کامپیوتر برای مثال، در برخی موارد، لازم است درایور سیستم فایل WPD (دستگاه های قابل حمل ویندوز - فناوری مورد استفاده در هنگام کار با دستگاه های قابل حمل) نصب شود. گاهی اوقات ممکن است کاربر آن را در دسترس نداشته باشد و در نتیجه رسانه های سیستم عامل خارجی آن را تشخیص ندهند. سیستم فایل WPD ممکن است نیاز به تطبیق نرم افزار اضافی با محیط عملیاتی یک کامپیوتر خاص داشته باشد. در برخی موارد، کاربر مجبور می شود برای حل مشکل با متخصصان فناوری اطلاعات تماس بگیرد.

چگونه تعیین کنیم که کدام فایل سیستم - exFAT یا NTFS، یا شاید FAT32 - برای استفاده در موارد خاص بهینه است؟ توصیه های متخصصان IT به طور کلی به شرح زیر است. می توان از دو رویکرد اصلی استفاده کرد. طبق اولی، باید بین سیستم های فایل هارد دیسک معمولی و همچنین سیستم هایی که بهتر با درایوهای فلش سازگار هستند، تمایز قائل شد. همانطور که بسیاری از کارشناسان معتقدند FAT و FAT32 برای درایوهای فلش، NTFS - برای هارد دیسک ها (به دلیل ویژگی های تکنولوژیکیکار با داده ها).

در رویکرد دوم، اندازه حامل مهم است. اگر در مورد استفاده از حجم نسبتاً کمی از دیسک یا فلش درایو صحبت می کنیم، می توانید آن را در سیستم FAT32 فرمت کنید. اگر دیسک بزرگتر است، می توانید exFAT را امتحان کنید. اما فقط در صورتی که رسانه برای استفاده در رایانه‌های دیگر، به ویژه رایانه‌هایی که آخرین نسخه‌های ویندوز را ندارند، در نظر گرفته نشده باشد. اگر در مورد هارد دیسک های بزرگ، از جمله درایوهای خارجی صحبت می کنیم، توصیه می شود آنها را در NTFS فرمت کنید. اینها تقریباً معیارهایی هستند که می توان سیستم فایل بهینه را انتخاب کرد - exFAT یا NTFS، FAT32. یعنی باید از هر یک از آنها با در نظر گرفتن اندازه رسانه، نوع آن و همچنین نسخه سیستم عاملی که درایو در آن استفاده می شود، استفاده کنید.

سیستم های فایل برای مک

یکی دیگر از پلتفرم های نرم افزاری و سخت افزاری محبوب در بازار جهانی تجهیزات کامپیوتر- مکینتاش از اپل. رایانه های شخصی در این خط سیستم عامل Mac OS را اجرا می کنند. ویژگی های سازماندهی کار با فایل ها در چیست کامپیوترهای مک? اکثر رایانه های شخصی مدرن اپل از سیستم فایل Mac OS Extended استفاده می کنند. قبلا در کامپیوتر مک کار می کندداده ها مطابق با استانداردهای HFS مدیریت شدند.

نکته اصلی که از نظر ویژگی های آن قابل ذکر است این است که دیسکی که توسط سیستم فایل Mac OS Extended مدیریت می شود می تواند فایل های بسیار بزرگی را در خود جای دهد - می توانیم در مورد چندین میلیون ترابایت صحبت کنیم.

سیستم فایل در دستگاه های اندرویدی

محبوب ترین سیستم عامل برای دستگاه های تلفن همراه - نوعی از فناوری الکترونیکی که از نظر محبوبیت کمتر از رایانه های شخصی نیست - اندروید است. فایل ها در دستگاه هایی از نوع مربوطه چگونه مدیریت می شوند؟ اجازه دهید قبل از هر چیز توجه داشته باشیم که این سیستم عامل در واقع یک اقتباس "موبایل" از سیستم عامل لینوکس است که به لطف منبع باز کد برنامهرا می توان برای استفاده در طیف وسیعی از دستگاه ها تغییر داد. بنابراین، مدیریت فایل در دستگاه های تلفن همراه دارای اندروید به طور کلی طبق اصول مشابه در لینوکس انجام می شود. در بالا به برخی از آنها اشاره کردیم. به طور خاص، مدیریت فایل در لینوکس بدون تقسیم رسانه به درایوهای منطقی، همانطور که در ویندوز اتفاق می افتد، انجام می شود. چه چیز جالب دیگری حاوی فایل است؟ سیستم اندروید?

دایرکتوری ریشه در اندروید معمولاً یک ناحیه داده به نام /mnt است. بر این اساس، آدرس فایل مورد نظرممکن است چیزی شبیه به این باشد: /mnt/sd/photo.jpg. علاوه بر این، یکی دیگر از ویژگی های سیستم مدیریت داده وجود دارد که در این سیستم عامل موبایل پیاده سازی شده است. واقعیت این است که فلش مموری یک دستگاه معمولاً به چندین بخش مانند سیستم یا داده طبقه بندی می شود. با این حال، اندازه مشخص شده اولیه هر یک از آنها قابل تغییر نیست. یک قیاس تقریبی در مورد این جنبه تکنولوژیکی را می توان با یادآوری این نکته پیدا کرد که شما نمی توانید (مگر اینکه از نرم افزار خاصی استفاده کنید) اندازه درایوهای منطقی را در ویندوز تغییر دهید. باید درست بشه

یکی دیگر از ویژگی های جالب سازماندهی کار با فایل ها در اندروید این است که سیستم عامل مربوطه، به عنوان یک قاعده، داده های جدید را در یک منطقه خاص از دیسک - Data می نویسد. به عنوان مثال، کار با بخش System انجام نمی شود. بنابراین، هنگامی که کاربر از عملکرد بازنشانی تنظیمات نرم افزار گوشی هوشمند یا تبلت به سطح "کارخانه" استفاده می کند، در عمل به این معنی است که فایل های نوشته شده در ناحیه داده به سادگی پاک می شوند. بخش System، به عنوان یک قاعده، بدون تغییر باقی می ماند. همچنین کاربر بدون داشتن نرم‌افزار تخصصی نمی‌تواند تنظیماتی را در محتوای سیستم انجام دهد. روشی که با به‌روزرسانی فضای ذخیره‌سازی سیستم در دستگاه اندرویدی مرتبط است، فلش کردن نامیده می‌شود. این قالب بندی نیست، اگرچه هر دو عملیات اغلب به طور همزمان انجام می شوند. به عنوان یک قاعده، چشمک زن برای هدف نصب استفاده می شود دستگاه موبایلبیشتر نسخه جدیدسیستم عامل اندروید

بنابراین، اصول کلیدی که سیستم فایل اندروید بر اساس آن کار می کند، عدم وجود درایوهای منطقی و همچنین تمایز دقیق دسترسی به سیستم و داده های کاربر است. نمی توان گفت که این رویکرد اساساً با آنچه در ویندوز اجرا می شود متفاوت است، با این حال، به گفته بسیاری از کارشناسان فناوری اطلاعات، در سیستم عامل مایکروسافت، کاربران آزادی تا حدودی در کار با فایل ها دارند. با این حال، همانطور که برخی کارشناسان معتقدند، این را نمی توان یک مزیت آشکار ویندوز تلقی کرد. حالت "لیبرال" از نظر مدیریت فایل، البته نه تنها توسط کاربران، بلکه همچنین مورد استفاده قرار می گیرد ویروس های کامپیوتری، که ویندوز بسیار مستعد آن است (برخلاف لینوکس و اجرای «موبایل» آن در قالب اندروید). به گفته کارشناسان، این یکی از دلایلی است که تعداد کمی از ویروس ها برای دستگاه های اندرویدی وجود دارد - از نقطه نظر صرفاً فناوری، آنها نمی توانند در یک محیط عملیاتی که بر اساس اصول کنترل دقیق دسترسی به فایل عمل می کند، به طور کامل عمل کنند.

سلام به خوانندگان وب سایت من، می خواستم در مورد آن به شما بگویم موجودو فایل سیستم های جدید، و همچنین به درستی به او کمک کنید انتخاب کنید. پس از همه، انتخاب بستگی به سرعت کار، راحتی و سلامتی دارد، زیرا وقتی کامپیوتر یخ می زند و کند می شود، فکر نمی کنم شما آن را دوست داشته باشید و واقعاً روی اعصاب شما تأثیر می گذارد :)

فایل سیستم چیست و چه کاربردی دارد؟

به عبارت ساده، این سیستمی است که برای ذخیره فایل ها و پوشه ها بر روی هارد دیسک یا رسانه های دیگر، درایو فلش، تلفن، دوربین و غیره عمل می کند. و همچنین برای سازماندهی فایل ها و پوشه ها: انتقال آنها، کپی کردن، تغییر نام. بنابراین این سیستم مسئولیت تمامی فایل های شما را بر عهده دارد و به همین دلیل اهمیت زیادی دارد.

اگر سیستم فایل اشتباهی را انتخاب کنید، ممکن است رایانه شما به درستی کار نکند، مسدود شود، از کار بیفتد، اطلاعات به کندی جریان یابد و حتی بدتر از آن، داده ها خراب شوند. این خوب است اگر مختص سیستم نباشد، در غیر این صورت ظاهر می شود. و مهمترین چیز این است که اگر کامپیوتر شما به این دلیل کند شود، هیچ مقدار تمیز کردن زباله کمکی نمی کند!

انواع فایل سیستم؟

بسیاری از سیستم های فایل متعلق به گذشته هستند، در حالی که برخی از آنها در آخرین مراحل خود هستند، زیرا ... فن آوری های مدرنهر روز رشد می کند و رشد می کند و اکنون یک فایل سیستم کاملاً جدید در راه است که می تواند پشت سر آن باشد آینده! بیایید ببینیم همه چیز از کجا شروع شد.

چربی 12

Fat - جدول تخصیص فایلدر ترجمه جدول تخصیص فایل. در ابتدا، سیستم فایل 12 بیتی بود و از حداکثر 4096 خوشه استفاده می کرد. این مدت‌ها پیش، در زمان DOS، توسعه یافت و برای فلاپی دیسک‌ها و درایوهای کوچک تا ظرفیت 16 مگابایت استفاده می‌شد. اما با fat16 پیشرفته تر جایگزین شد.

چربی 16

این سیستم فایلقبلاً حاوی 65525 دیسک بود و دیسک های 4.2 گیگابایتی را پشتیبانی می کرد، در آن زمان این یک لوکس بود و به همین دلیل در آن زمان کار خوبی انجام داد. اما اندازه فایل نمی تواند از 2 گیگابایت تجاوز کند و مقرون به صرفه ترین نیست بهترین گزینه، هرچه اندازه فایل بزرگتر باشد، خوشه فضای بیشتری را اشغال می کند. بنابراین استفاده از حجم بیش از 512 مگابایت به صرفه نیست. جدول نشان می دهد که اندازه بخش بسته به اندازه رسانه چقدر می گیرد.

اگرچه سیستم در آن زمان به خوبی کار می کرد، تعدادی از کاستی ها بعدا ظاهر شد:

1. نمی توانید با هارد دیسک های بزرگتر از 8 گیگابایت کار کنید.

2. نمی توانید فایل های بزرگتر از 2 گیگابایت ایجاد کنید.

3. پوشه ریشه نمی تواند بیش از 512 مورد داشته باشد.

4. ناتوانی در کار با پارتیشن های دیسک بزرگتر از 2 گیگابایت.

چربی 32

فن آوری های مدرن ثابت نمی ماند و با گذشت زمان، سیستم چربی 16 ناکافی شد و به عنوان جایگزین آمد چربی 32. این سیستم قبلاً می‌توانست دیسک‌هایی تا 2 ترابایت (2048 گیگابایت) را پشتیبانی کند و در حال حاضر به طور مقرون به صرفه از آن استفاده کند. فضای دیسکبه دلیل خوشه ها سایز کوچکتر. مزیت دیگر این است که هیچ محدودیتی برای استفاده از فایل ها در پوشه ریشه وجود ندارد و نسبت به نسخه های قبلی قابل اعتمادتر است. اما بزرگترین عیب برای زمان حال این است که فایل ها ممکن است آسیب ببینند و خوب است که این منجر به . و دومین عیب اصلی این است که اکنون حجم فایل ها بیش از 4 گیگابایت است و سیستم حجم بیشتری از یک فایل را پشتیبانی نمی کند. اینکه کاربران اغلب در مورد اینکه چرا من نمی توانم یک فیلم 7 گیگابایتی دانلود کنم، سؤالاتی دارند، اگرچه 100 گیگابایت رایگان روی دیسک وجود دارد، این همه مشکل است.

از همین رو منفیو اینجا کافی است:

1. سیستم فایل های بزرگتر از 4 گیگابایت را پشتیبانی نمی کند.

2. سیستم مستعد پراکندگی فایل است که باعث کند شدن سیستم می شود.

3. مستعد فساد فایل.

4. روشن در حال حاضردر حال حاضر دیسک های بزرگتر از 2 ترابایت وجود دارد.

NTFS

و در اینجا به عنوان جایگزین می آید سیستم جدید ntfs(سیستم فایل فناوری جدید) چه ترجمه شده است سیستم فایل تکنولوژی جدید ، که در آن تعدادی از کاستی ها برطرف شده است، اما معایب زیادی نیز وجود دارد. این سیستم آخرین مورد تایید شده بدون احتساب سیستم جدید است که در ادامه در مورد آن صحبت خواهم کرد. این سیستم در دهه 90 ظاهر شد، در سال 2001 با انتشار ویندوز XP تأیید شد و هنوز هم استفاده می شود. دیسک های تا 18 ترابایت را پشتیبانی می کند، خوب است؟ و هنگامی که فایل ها تکه تکه می شوند، کاهش سرعت چندان قابل توجه نیست. امنیت در حال حاضر به سطوح خوبی رسیده است؛ در صورت خرابی، آسیب اطلاعات بعید است.

موارد منفیو اینجا خواهند بود:

1. مصرف حافظه دسترسی تصادفی، اگر کمتر از 64 مگابایت رم دارید نصب آن توصیه نمی شود.

2. هنگامی که 10٪ از فضای خالی روی هارد دیسک باقی می ماند، سرعت سیستم به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

3. کار با ظرفیت ذخیره سازی کم می تواند دشوار باشد.

ReFS جدید

کاملا نو سیستم فایل ReFS ( Resilient File System) به عنوان یک سیستم فایل مقاوم در برابر خطا که برای سیستم عامل جدید ویندوز توسعه یافته ترجمه شده است، که ممکن است به دنبال آن آینده!به گفته توسعه دهندگان، این سیستم باید بسیار قابل اعتماد باشد و به زودی پس از اصلاح، در سایر سیستم عامل ها نیز پشتیبانی خواهد شد. در اینجا جدول تفاوت ها آمده است:

همانطور که می بینید، سیستم جدید از حجم بیشتری از فضای دیسک و تعداد کاراکترهای بیشتری در مسیر و نام فایل پشتیبانی می کند. این سیستم به دلیل معماری جدید و روشی متفاوت برای ثبت گزارش، وعده ایمن‌تر بودن را می‌دهد. در حالی که البته فقط قابل مشاهده است طرفداراناما هنوز مشخص نیست که چقدر این موضوع صحت دارد. پس از تایید کامل، تعدادی از منفی. اما در حال حاضر این یک راز باقی مانده است. امیدواریم فایل سیستم جدید تنها تجربیات مثبتی از آن برای ما به ارمغان بیاورد.

کدام فایل سیستم را باید انتخاب کنید؟

بهتر است روی یک کامپیوتر با عملکرد خوب نصب شود ntfs، برای این اهداف سازنده تر و ایمن تر خواهد بود. نصب بر روی رایانه هایی با ظرفیت هارد کمتر از 32 گیگابایت و رم 64 مگابایت توصیه نمی شود. و خانم پیر چربی32را می توان بر روی فلش درایوهای با ظرفیت کم نصب کرد، زیرا بهره وری ممکن است بالاتر باشد. و یک چیز دیگر این است که اگر فلش درایو گوشی، دوربین دیجیتال و سایر دستگاه های الکترونیکی را با فرمت ntfs فرمت کنید، ممکن است خطا داشته باشید، زیرا ... برخی از دستگاه ها ممکن است از ntfs پشتیبانی نکنند یا ممکن است در استفاده از آن کند باشند و باعث خرابی شوند. بنابراین قبل از قالب بندی، مطمئن شوید که کدام سیستم فایل برای دستگاه شما بهترین است.

انواع دیگری از سیستم های فایل وجود دارد، به عنوان مثال برای لینوکس XFS, ReiserFS (Reiser3), JFS (سیستم فایل ژورنال شده), ext (فایل سیستم توسعه یافته), ext2 (دومین فایل سیستم توسعه یافته), ext3 (سومین فایل سیستم توسعه یافته), Reiser4, ext4, Btrfs (B-tree FS یا Butter FS), Tux2, Tux3, شیافس, ZFS (سیستم فایل زتابایت)اما این یک داستان کاملا متفاوت است ...

چرا یک گوشی هوشمند ممکن است برنامه ها را از کارت حافظه راه اندازی نکند؟ ext4 چه تفاوتی اساسی با ext3 دارد؟ اگر فلش درایو را به جای FAT فرمت کنید، چرا درایو فلش دوام بیشتری دارد؟ مشکل اصلی F2FS چیست؟ پاسخ ها در ویژگی های ساختاری سیستم های فایل نهفته است. ما در مورد آنها صحبت خواهیم کرد.

معرفی

سیستم های فایل نحوه ذخیره داده ها را تعریف می کنند. آنها تعیین می کنند که کاربر با چه محدودیت هایی روبرو خواهد شد، عملیات خواندن و نوشتن چقدر سریع خواهد بود و مدت زمان درایو بدون خرابی کار می کند. این به ویژه در مورد SSD های ارزان قیمت و برادران کوچکتر آنها - درایوهای فلش صادق است. با دانستن این ویژگی ها، می توانید از هر سیستمی بیشترین بهره را ببرید و استفاده از آن را برای کارهای خاص بهینه کنید.

هر بار که نیاز به انجام کاری غیر ضروری دارید، باید نوع و پارامترهای سیستم فایل را انتخاب کنید. به عنوان مثال، شما می خواهید سرعت رایج ترین عملیات فایل را افزایش دهید. در سطح فایل سیستم می توان به این امر دست یافت راه های مختلف: نمایه سازی ارائه خواهد شد جستجوی سریعو پیش‌رزرو کردن بلوک‌های رایگان، بازنویسی فایل‌هایی که اغلب تغییر می‌کنند را آسان‌تر می‌کند. از قبل بهینه سازی داده ها در RAM تعداد عملیات I/O مورد نیاز را کاهش می دهد.

چنین ویژگی هایی از سیستم های فایل مدرن مانند نوشتن تنبل، حذف مجدد و سایر الگوریتم های پیشرفته به افزایش دوره عملکرد بدون مشکل کمک می کند. آنها به ویژه برای SSD های ارزان قیمت با تراشه های حافظه TLC، درایوهای فلش و کارت های حافظه مرتبط هستند.

بهینه‌سازی‌های جداگانه‌ای برای سطوح مختلف آرایه‌های دیسک وجود دارد: به عنوان مثال، سیستم فایل می‌تواند از انعکاس حجمی ساده، عکس‌برداری فوری یا مقیاس‌گذاری پویا بدون آفلاین کردن صدا پشتیبانی کند.

جعبه سیاه

کاربران معمولاً با فایل سیستمی کار می کنند که به طور پیش فرض توسط سیستم عامل ارائه می شود. آنها به ندرت پارتیشن های دیسک جدید ایجاد می کنند و حتی کمتر به تنظیمات خود فکر می کنند - آنها به سادگی از پارامترهای توصیه شده استفاده می کنند یا حتی رسانه های از پیش فرمت شده را خریداری می کنند.

برای طرفداران ویندوز، همه چیز ساده است: NTFS در تمام پارتیشن های دیسک و FAT32 (یا همان NTFS) در درایوهای فلش. اگر NAS وجود داشته باشد و از سیستم فایل دیگری استفاده کند، برای اکثر آنها فراتر از درک باقی می ماند. آنها به سادگی از طریق شبکه به آن متصل می شوند و فایل ها را مانند یک جعبه سیاه دانلود می کنند.

در ابزارهای تلفن همراه با Android ext4 اغلب در یافت می شود حافظه داخلیو FAT32 در کارت های microSD. Yabloko اصلاً برایشان مهم نیست که چه نوع فایل سیستمی دارند: HFS+، HFSX، APFS، WTFS... برای آنها فقط آیکون های پوشه و فایل زیبایی وجود دارد که توسط بهترین طراحان ترسیم شده است. کاربران لینوکس غنی‌ترین انتخاب‌ها را دارند، اما می‌توانید از سیستم‌های فایل غیربومی هم در ویندوز و هم در macOS پشتیبانی اضافه کنید - بعداً در مورد آن بیشتر توضیح خواهیم داد.

ریشه های مشترک

بیش از صد سیستم فایل مختلف ایجاد شده است، اما کمی بیش از یک دوجین را می توان فعلی در نظر گرفت. اگرچه همه آنها برای کاربردهای خاص خود توسعه داده شدند، اما بسیاری از آنها در سطح مفهومی مرتبط بودند. آنها شبیه به هم هستند زیرا از یک نوع ساختار بازنمایی (فرا)داده استفاده می کنند - درختان B ("دو درخت").

مانند هر سیستم سلسله مراتبی، درخت B با یک رکورد ریشه شروع می شود و سپس به عناصر برگ - رکوردهای فردی فایل ها و ویژگی های آنها، یا "برگ ها" منشعب می شود. دلیل اصلی ایجاد چنین ساختار منطقی، سرعت بخشیدن به جستجوی اشیاء سیستم فایل در آرایه های پویا بزرگ - مانند هارد دیسک های چند ترابایتی یا حتی آرایه های RAID بزرگتر بود.

درختان B برای انجام همان عملیات به دسترسی های بسیار کمتری به دیسک نسبت به سایر انواع درخت های متعادل نیاز دارند. این به این دلیل به دست می آید که اشیاء نهایی در درختان B به صورت سلسله مراتبی در یک ارتفاع قرار دارند و سرعت تمام عملیات دقیقاً متناسب با ارتفاع درخت است.

مانند سایر درختان متعادل، درختان B دارای طول مسیر مساوی از ریشه تا هر برگ هستند. به جای رشد به سمت بالا، آنها بیشتر منشعب می شوند و گسترده تر می شوند: همه نقاط شاخه در درخت B ارجاعات زیادی به اشیاء کودک ذخیره می کنند و پیدا کردن آنها را در تماس های کمتر آسان می کند. تعداد زیادی نشانگر تعداد زمان‌برترین عملیات دیسک را کاهش می‌دهد - موقعیت یابی سر هنگام خواندن بلوک‌های دلخواه.

مفهوم B-trees در دهه هفتاد شکل گرفت و از آن زمان تاکنون دستخوش پیشرفت های مختلفی شده است. به هر شکلی در NTFS، BFS، XFS، JFS، ReiserFS و بسیاری از DBMS ها پیاده سازی می شود. همه آنها از نظر اصول اولیه سازماندهی داده ها با هم خویشاوند هستند. تفاوت ها به جزئیات مربوط می شود که اغلب بسیار مهم است. سیستم‌های فایل مرتبط نیز یک نقطه ضعف مشترک دارند: همه آنها حتی قبل از ظهور SSDها برای کار به طور خاص با دیسک‌ها ساخته شده بودند.

فلش مموری به عنوان موتور پیشرفت

درایوهای حالت جامد به تدریج جایگزین درایوهای دیسک می شوند، اما در حال حاضر آنها مجبور به استفاده از سیستم های فایلی هستند که برای آنها بیگانه است و به ارث رسیده است. آنها بر روی آرایه های حافظه فلش ساخته شده اند که اصول عملکرد آنها با دستگاه های دیسک متفاوت است. به طور خاص، حافظه فلش باید قبل از نوشتن پاک شود، عملیاتی که تراشه های NAND نمی توانند در سطح سلول جداگانه انجام دهند. این فقط برای بلوک های بزرگ به طور کامل امکان پذیر است.

این محدودیت به این دلیل است که در حافظه NAND همه سلول ها در بلوک هایی ترکیب می شوند که هر کدام فقط یک بلوک دارند. ارتباط عمومیبه اتوبوس کنترل ما وارد جزئیات سازماندهی صفحه نمی شویم و سلسله مراتب کامل را شرح می دهیم. اصل عملیات گروهی با سلول ها و این واقعیت که اندازه بلوک های فلش مموری معمولاً بزرگتر از بلوک های آدرس دهی شده در هر فایل سیستمی است مهم است. بنابراین، تمام آدرس ها و دستورات برای درایوهای دارای فلش NAND باید از طریق لایه انتزاعی FTL (لایه ترجمه فلش) ترجمه شوند.

سازگاری با منطق دستگاه های دیسک و پشتیبانی از دستورات رابط های بومی آنها توسط کنترلرهای حافظه فلش ارائه می شود. معمولا FTL در سیستم عامل آنها پیاده سازی می شود، اما می تواند (تا حدی) روی هاست اجرا شود - برای مثال، شرکت Plextor برای آن می نویسد. درایورهای SSD، افزایش سرعت ضبط.

این کار بدون FTL غیرممکن است، زیرا حتی نوشتن یک بیت در یک سلول خاص، یک سری عملیات را آغاز می کند: کنترل کننده بلوک حاوی سلول مورد نظر را پیدا می کند. بلوک به طور کامل خوانده می شود، در حافظه پنهان یا فضای خالی نوشته می شود، سپس به طور کامل پاک می شود، پس از آن با تغییرات لازم بازنویسی می شود.

این رویکرد یادآور زندگی روزمره در ارتش است: برای دستور دادن به یک سرباز، گروهبان یک آرایش عمومی ایجاد می کند، بیچاره را از ترکیب فرا می خواند و به بقیه دستور می دهد که متفرق شوند. در حافظه NOR که اکنون نادر بود، سازمان نیروهای ویژه بود: هر سلول به طور مستقل کنترل می شد (هر ترانزیستور یک تماس جداگانه داشت).

وظایف کنترلرها در حال افزایش است، زیرا با هر نسل حافظه فلش، فرآیند فنی تولید آن به منظور افزایش تراکم و کاهش هزینه ذخیره سازی داده ها کاهش می یابد. همراه با استانداردهای تکنولوژیکی، عمر تخمینی تراشه ها نیز در حال کاهش است.

ماژول‌هایی با سلول‌های SLC تک سطحی دارای منبع اعلام شده 100 هزار چرخه بازنویسی و حتی بیشتر بودند. بسیاری از آنها هنوز در درایوهای فلش قدیمی و کارت های CF کار می کنند. برای MLC کلاس سازمانی (eMLC)، منبع در محدوده 10 تا 20 هزار اعلام شد، در حالی که برای MLC درجه مصرف کننده معمولی 3-5 هزار تخمین زده می شود. حافظه از این نوع به طور فعال توسط TLC حتی ارزان تر فشرده می شود که منبع آن به سختی به هزار چرخه می رسد. نگه داشتن طول عمر فلش مموری در سطح قابل قبولی نیاز به ترفندهای نرم افزاری دارد و سیستم های فایل جدید در حال تبدیل شدن به یکی از آنها هستند.

در ابتدا، سازندگان تصور می کردند که سیستم فایل بی اهمیت است. خود کنترل‌کننده باید مجموعه‌ای از سلول‌های حافظه با عمر کوتاه را از هر نوع سرویس دهد و بار را بین آنها به روشی بهینه توزیع کند. برای درایور سیستم فایل، یک دیسک معمولی را شبیه‌سازی می‌کند و خود بهینه‌سازی‌های سطح پایین را در هر دسترسی انجام می‌دهد. با این حال، در عمل، بهینه سازی از دستگاهی به دستگاه دیگر، از جادویی تا ساختگی متفاوت است.

در SSD های شرکتی، کنترلر داخلی وجود دارد کامپیوتر کوچک. این دارای یک بافر حافظه بزرگ (نیم گیگابایت یا بیشتر) است و از بسیاری از تکنیک‌های کارآمدی داده برای جلوگیری از چرخه‌های بازنویسی غیرضروری پشتیبانی می‌کند. تراشه همه بلوک‌ها را در حافظه پنهان سازمان‌دهی می‌کند، نوشتن‌های تنبل را انجام می‌دهد، دوبله‌سازی را در لحظه انجام می‌دهد، برخی از بلوک‌ها را ذخیره می‌کند و برخی دیگر را در پس‌زمینه پاک می‌کند. همه این جادو کاملاً بدون توجه سیستم عامل، برنامه ها و کاربر اتفاق می افتد. با یک SSD مانند این، واقعاً مهم نیست که کدام سیستم فایل استفاده می شود. بهینه سازی های داخلی نسبت به خارجی ها تاثیر بسیار بیشتری بر عملکرد و منابع دارند.

SSDهای مقرون به صرفه (و حتی بیشتر از آن درایوهای فلش) به کنترلرهای هوشمند بسیار کمتری مجهز هستند. حافظه نهان در آنها محدود است یا وجود ندارد و از فناوری های پیشرفته سرور اصلا استفاده نمی شود. کنترل‌کننده‌های کارت‌های حافظه آنقدر ابتدایی هستند که اغلب ادعا می‌شود که اصلا وجود ندارند. بنابراین، برای دستگاه های ارزان قیمت با حافظه فلش، روش های خارجی متعادل سازی بار مرتبط باقی می مانند - در درجه اول با استفاده از سیستم های فایل تخصصی.

از JFFS تا F2FS

یکی از اولین تلاش ها برای نوشتن یک سیستم فایل که اصول سازماندهی حافظه فلش را در نظر بگیرد JFFS - Journaling Flash File System بود. در ابتدا، این توسعه توسط شرکت سوئدی Axis Communications با هدف افزایش کارایی حافظه انجام شد دستگاه های شبکه، که اکسیس در دهه نود تولید کرد. نسخه اول JFFS فقط از حافظه NOR پشتیبانی می کرد، اما قبلاً در نسخه دوم با NAND دوست شد.

در حال حاضر JFFS2 استفاده محدودی دارد. اساساً هنوز در آن استفاده می شود توزیع های لینوکسبرای سیستم های تعبیه شده می توان آن را در روترها، دوربین های IP، NAS و سایر دستگاه های معمولی اینترنت اشیا یافت. به طور کلی، هر جا که به مقدار کمی حافظه قابل اعتماد نیاز باشد.

تلاش دیگری برای توسعه JFFS2 LogFS بود که inode ها را در یک فایل جداگانه ذخیره می کرد. نویسندگان این ایده، Jorn Engel، کارمند بخش آلمانی IBM، و Robert Mertens، معلم دانشگاه Osnabrück هستند. منبع LogFS در GitHub در دسترس است. با قضاوت بر اساس این واقعیت که آخرین تغییر در آن چهار سال پیش انجام شد، LogFS محبوبیتی کسب نکرده است.

اما این تلاش ها باعث ظهور یک سیستم فایل تخصصی دیگر - F2FS شد. این توسط شرکت سامسونگ ساخته شده است که بخش قابل توجهی از فلش مموری های تولید شده در جهان را به خود اختصاص می دهد. سامسونگ تراشه می سازد فلش NANDبرای دستگاه های خود و بنا به درخواست شرکت های دیگر، و همچنین SSD ها را با رابط های اساسی جدید به جای دیسک های قدیمی توسعه دهند. ایجاد یک فایل سیستم تخصصی بهینه شده برای حافظه فلش از دیدگاه سامسونگ یک ضرورت دیرینه بود.

چهار سال پیش، در سال 2012، سامسونگ F2FS (Flash Friendly File System) را ایجاد کرد. ایده او خوب بود، اما اجرای آن خام بود. وظیفه کلیدی هنگام ایجاد F2FS ساده بود: کاهش تعداد عملیات بازنویسی سلول و توزیع بار روی آنها تا حد امکان یکنواخت. این امر مستلزم انجام عملیات بر روی چندین سلول در یک بلوک به طور همزمان است، نه اینکه آنها را یکی پس از دیگری مجبور کنیم. این بدان معناست که آنچه مورد نیاز است، بازنویسی فوری بلوک‌های موجود در اولین درخواست سیستم‌عامل نیست، بلکه ذخیره کردن دستورات و داده‌ها، افزودن بلوک‌های جدید به فضای آزاد و پاک کردن با تاخیر سلول‌ها است.

امروزه پشتیبانی از F2FS به طور رسمی در لینوکس (و بنابراین در اندروید) پیاده سازی شده است، اما در عمل هنوز هیچ مزیت خاصی ارائه نمی دهد. ویژگی اصلی این فایل سیستم (بازنویسی تنبل) منجر به نتیجه گیری های زودهنگام در مورد اثربخشی آن شد. ترفند قدیمی ذخیره سازی حتی فریب خورده است نسخه های اولیهمعیارها، که در آن F2FS یک مزیت خیالی را نشان داد، نه با چند درصد (آنطور که انتظار می‌رفت) یا حتی چندین بار، بلکه با دستورات بزرگی. درایور F2FS به سادگی تکمیل عملیاتی را گزارش کرد که کنترل کننده به تازگی قصد انجام آن را داشت. با این حال، اگر افزایش عملکرد واقعی برای F2FS کم باشد، در این صورت سایش سلول‌ها قطعا کمتر از استفاده از همان ext4 خواهد بود. آن بهینه سازی هایی که یک کنترلر ارزان نمی تواند انجام دهد در سطح خود فایل سیستم انجام می شود.

پسوندها و بیت مپ ها

در حال حاضر، F2FS برای گیک ها عجیب و غریب تلقی می شود. حتی در خودت گوشی های هوشمند سامسونگ ext4 همچنان اعمال می شود. بسیاری آن را توسعه بیشتر ext3 می دانند، اما این کاملاً درست نیست. این بیشتر در مورد یک انقلاب است تا شکستن سد 2 ترابایت در هر فایل و به سادگی افزایش سایر شاخص های کمی.

وقتی کامپیوترها بزرگ و فایل ها کوچک بودند، آدرس دهی مشکلی نبود. به هر فایل تعداد مشخصی بلوک اختصاص داده شد که آدرس آنها در جدول مکاتبات وارد می شد. به این ترتیب فایل سیستم ext3 کار می کرد که تا به امروز در خدمت است. اما در ext4 یک روش آدرس دهی اساساً متفاوت ظاهر شد - وسعت.

وسعت ها را می توان به عنوان پسوندهای inode ها به عنوان مجموعه های گسسته ای از بلوک ها در نظر گرفت که به طور کامل به عنوان دنباله های پیوسته خطاب می شوند. یک وسعت می‌تواند شامل یک فایل با اندازه متوسط ​​باشد، اما برای فایل‌های بزرگ، اختصاص ده یا دو وسعت کافی است. این بسیار کارآمدتر از پرداختن به صدها هزار بلوک کوچک چهار کیلوبایتی است.

خود مکانیسم ضبط نیز در ext4 تغییر کرده است. اکنون بلوک ها بلافاصله در یک درخواست توزیع می شوند. و نه از قبل، بلکه بلافاصله قبل از نوشتن داده ها روی دیسک. تخصیص چند بلوکی تنبل به شما امکان می دهد از شر عملیات غیرضروری خلاص شوید که ext3 مقصر آن بود: در آن، بلوک های یک فایل جدید بلافاصله تخصیص داده شد، حتی اگر کاملاً در حافظه نهان قرار گیرد و برنامه ریزی شده بود که به عنوان موقت حذف شود.


رژیم غذایی با چربی محدود

علاوه بر درختان متعادل و اصلاحات آنها، ساختارهای منطقی محبوب دیگری نیز وجود دارد. سیستم های فایل با نوع سازمانی اساساً متفاوت وجود دارد - به عنوان مثال، خطی. احتمالاً حداقل از یکی از آنها اغلب استفاده می کنید.

رمز و راز

معما را حدس بزنید: در دوازده سالگی او شروع به افزایش وزن کرد، در شانزده سالگی یک چاق احمق بود و در سی و دو سالگی چاق شد و یک ساده لوح باقی ماند. اون کیه؟

درست است، این یک داستان در مورد سیستم فایل FAT است. الزامات سازگاری وراثت بدی برای او فراهم کرد. در فلاپی دیسک ها 12 بیتی بود، در هارد دیسک ها ابتدا 16 بیتی بود و تا به امروز به عنوان 32 بیت باقی مانده است. در هر نسخه بعدی، تعداد بلوک‌های آدرس‌پذیر افزایش می‌یابد، اما هیچ چیزی در ماهیت آن تغییر نمی‌کند.

سیستم فایل هنوز محبوب FAT32 بیست سال پیش ظاهر شد. امروزه هنوز ابتدایی است و از لیست‌های کنترل دسترسی، سهمیه دیسک، فشرده‌سازی پس‌زمینه یا دیگر فناوری‌های بهینه‌سازی داده‌های مدرن پشتیبانی نمی‌کند.

چرا FAT32 این روزها مورد نیاز است؟ همه چیز هنوز فقط برای اطمینان از سازگاری است. سازندگان به درستی بر این باورند که پارتیشن FAT32 توسط هر سیستم عاملی قابل خواندن است. به همین دلیل است که آن را روی هارد اکسترنال، USB Flash و کارت های حافظه ایجاد می کنند.

چگونه حافظه فلش گوشی هوشمند خود را آزاد کنیم

کارت های microSD (HC) مورد استفاده در گوشی های هوشمند به طور پیش فرض با فرمت FAT32 هستند. این اصلی ترین مانع برای نصب برنامه ها بر روی آنها و انتقال داده ها از حافظه داخلی است. برای غلبه بر آن، باید یک پارتیشن روی کارت با ext3 یا ext4 ایجاد کنید. تمام ویژگی های فایل (از جمله مالک و حقوق دسترسی) را می توان به آن منتقل کرد، بنابراین هر برنامه ای می تواند به گونه ای کار کند که گویی از حافظه داخلی راه اندازی شده است.

ویندوز نمی داند که چگونه بیش از یک پارتیشن در درایوهای فلش ایجاد کند، اما برای این کار می توانید لینوکس (حداقل در یک ماشین مجازی) یا یک ابزار پیشرفته برای کار با پارتیشن بندی منطقی - به عنوان مثال، MiniTool Partition Wizard Free را اجرا کنید. پس از کشف یک پارتیشن اصلی اضافی با ext3/ext4 روی کارت، اپلیکیشن Link2SD و موارد مشابه گزینه های بسیار بیشتری نسبت به یک پارتیشن FAT32 ارائه می دهند.


استدلال دیگری که به نفع انتخاب FAT32 است اغلب به عنوان عدم ژورنال آن ذکر می شود که به معنای عملیات نوشتن سریع تر و سایش کمتر سلول های حافظه فلش NAND است. در عمل، استفاده از FAT32 به معکوس منجر می شود و بسیاری از مشکلات دیگر را به وجود می آورد.

درایوهای فلش و کارت های حافظه به سرعت از بین می روند زیرا هر تغییری در FAT32 باعث بازنویسی همان بخش هایی می شود که دو زنجیره جداول فایل در آن قرار دارند. من کل صفحه وب را ذخیره کردم و صد بار بازنویسی شد - با هر افزودن یک GIF کوچک دیگر به درایو فلش. آیا نرم افزار قابل حمل راه اندازی کرده اید؟ فایل های موقت ایجاد می کند و در حین اجرا دائماً آنها را تغییر می دهد. بنابراین، استفاده از NTFS بر روی درایوهای فلش با جدول $MFT مقاوم در برابر خرابی بسیار بهتر است. فایل های کوچک را می توان مستقیماً در جدول اصلی فایل ذخیره کرد و پسوندها و کپی های آن در قسمت های مختلف فلش مموری نوشته می شوند. علاوه بر این، نمایه سازی NTFS باعث می شود جستجو سریعتر شود.

اطلاعات

برای FAT32 و NTFS، محدودیت های نظری در سطح تودرتو مشخص نشده است، اما در عمل آنها یکسان هستند: فقط 7707 زیر شاخه را می توان در یک فهرست سطح اول ایجاد کرد. کسانی که دوست دارند عروسک های ماتریوشکا را بازی کنند از آن قدردانی خواهند کرد.

مشکل دیگری که اکثر کاربران با آن مواجه هستند این است که نوشتن فایلی با حجم بیشتر از 4 گیگابایت در پارتیشن FAT32 غیرممکن است. دلیل آن این است که در FAT32 اندازه فایل با 32 بیت در جدول تخصیص فایل توضیح داده شده است و 2^32 (به طور دقیق منهای یک) دقیقاً چهار گیگ است. معلوم می شود که نه یک فیلم با کیفیت معمولی و نه یک تصویر DVD را نمی توان روی فلش مموری تازه خریداری شده نوشت.

کپی 🀄 فایل های حجیمخیلی بد نیست: وقتی سعی می کنید این کار را انجام دهید، خطا حداقل بلافاصله قابل مشاهده است. در شرایط دیگر، FAT32 به عنوان یک بمب ساعتی عمل می کند. به عنوان مثال، شما نرم افزار قابل حمل را روی فلش درایو کپی کرده اید و در ابتدا بدون مشکل از آن استفاده می کنید. بعد از مدت ها یکی از برنامه ها (مثلا حسابداری یا ایمیل) دیتابیس پف می کند و ... به سادگی آپدیت نمی شود. فایل را نمی توان رونویسی کرد زیرا به حداکثر 4 گیگابایت رسیده است.

یک مشکل کمتر آشکار این است که در FAT32 تاریخ ایجاد یک فایل یا فهرست را می توان در عرض دو ثانیه تعیین کرد. این برای بسیاری از برنامه های رمزنگاری که از مهر زمانی استفاده می کنند کافی نیست. دقت پایین ویژگی date دلیل دیگری است که FAT32 از منظر امنیتی یک سیستم فایل معتبر در نظر گرفته نمی شود. با این حال، از نقاط ضعف آن نیز می توان برای اهداف خود استفاده کرد. به عنوان مثال، اگر هر فایلی را از یک پارتیشن NTFS در یک حجم FAT32 کپی کنید، از تمام ابرداده ها و همچنین مجوزهای ارثی و تنظیم شده ویژه پاک می شوند. FAT به سادگی از آنها پشتیبانی نمی کند.

exFAT

بر خلاف FAT12/16/32، exFAT به طور خاص برای USB Flash و کارت های حافظه بزرگ (≥ 32 گیگابایت) توسعه یافته است. Extended FAT معایب فوق الذکر FAT32 را حذف می کند - بازنویسی همان بخش ها با هر تغییری. به عنوان یک سیستم 64 بیتی، عملاً محدودیت قابل توجهی در اندازه یک فایل ندارد. از نظر تئوری، می تواند 2^64 بایت (16 EB) طول داشته باشد و کارت هایی با این اندازه به زودی ظاهر نمی شوند.

یکی دیگر از تفاوت های اساسی بین exFAT پشتیبانی آن از لیست های کنترل دسترسی (ACL) است. این دیگر همان ساده نویسی دهه نود نیست، اما بسته بودن قالب مانع اجرای exFAT می شود. پشتیبانی ExFAT به طور کامل و قانونی فقط در ویندوز (شروع از XP SP2) و OS X (شروع از 10.6.5) اجرا می شود. در لینوکس و *BSD یا با محدودیت پشتیبانی می شود یا کاملاً قانونی نیست. مایکروسافت برای استفاده از exFAT نیاز به مجوز دارد و اختلافات قانونی زیادی در این زمینه وجود دارد.

Btrfs

یکی دیگر از نمایندگان برجسته سیستم های فایل مبتنی بر B-trees Btrfs نام دارد. این FS در سال 2007 ظاهر شد و در ابتدا در Oracle با هدف کار با SSD و RAID ایجاد شد. به عنوان مثال، می توان آن را به صورت پویا مقیاس بندی کرد: ایجاد اینودهای جدید مستقیماً در سیستم در حال اجرا یا تقسیم یک حجم به حجم های فرعی بدون اختصاص فضای آزاد به آنها.

مکانیسم کپی در نوشتن پیاده‌سازی شده در Btrfs و ادغام کامل با ماژول هسته نقشه‌بر دستگاه به شما امکان می‌دهد تا از طریق دستگاه‌های بلوک مجازی، عکس‌های فوری تقریباً آنی بگیرید. پیش فشرده سازی (zlib یا lzo) و حذف دوگانه، عملیات اساسی را سرعت می بخشد و در عین حال طول عمر حافظه فلش را نیز افزایش می دهد. این امر به ویژه هنگام کار با پایگاه داده ها (فشرده سازی 2-4 برابر) و فایل های کوچک (آنها در بلوک های بزرگ منظم نوشته می شوند و می توانند مستقیماً در "برگ" ذخیره شوند قابل توجه است.

Btrfs همچنین از حالت ثبت کامل (داده ها و ابرداده ها)، بررسی حجم صدا بدون نصب کردن، و بسیاری از ویژگی های مدرن دیگر پشتیبانی می کند. کد Btrfs تحت مجوز GPL منتشر شده است. این فایل سیستم از نسخه هسته 4.3.1 به عنوان پایدار در لینوکس پشتیبانی می شود.

دفترهای ثبت نام

تقریباً همه سیستم‌های فایل کم و بیش مدرن (ext3/ext4، NTFS، HFSX، Btrfs و غیره) به گروه کلی فایل‌های ژورنال شده تعلق دارند، زیرا آنها سوابق تغییرات ایجاد شده را در یک گزارش جداگانه (ژورنال) نگه می‌دارند و در برابر آن بررسی می‌شوند. رویداد خرابی در حین عملیات دیسک. با این حال، جزئیات گزارش و تحمل خطا در این فایل سیستم ها متفاوت است.

Ext3 از سه حالت ورود به سیستم پشتیبانی می کند: با بازخورد، ثبت سازماندهی شده و کامل. حالت اول شامل ثبت تنها تغییرات کلی (فراداده) است که به صورت ناهمزمان با توجه به تغییرات خود داده انجام می شود. در حالت دوم، همان ضبط ابرداده انجام می شود، اما به شدت قبل از ایجاد هرگونه تغییر. حالت سوم معادل ثبت کامل است (هم در ابرداده و هم در خود فایل ها تغییر می کند).

فقط آخرین گزینه یکپارچگی داده ها را تضمین می کند. دو مورد باقی مانده فقط تشخیص خطاها را در حین اسکن سرعت می بخشند و بازیابی یکپارچگی خود سیستم فایل را تضمین می کنند، اما نه محتویات فایل ها.

ژورنال نویسی در NTFS شبیه حالت دوم لاگ در ext3 است. فقط تغییرات ابرداده در گزارش ثبت می‌شود و ممکن است در صورت خرابی، خود داده از بین برود. این روش ورود به سیستم در NTFS به عنوان راهی برای دستیابی به حداکثر قابلیت اطمینان در نظر گرفته نشده بود، بلکه تنها به عنوان یک مصالحه بین عملکرد و تحمل خطا بود. به همین دلیل است که افرادی که به کار با سیستم های کاملاً ژورنال شده عادت دارند، شبه ژورنالینگ NTFS را در نظر می گیرند.

رویکرد پیاده سازی شده در NTFS از برخی جهات حتی بهتر از پیش فرض در ext3 است. علاوه بر این، NTFS به طور دوره‌ای نقاط بازرسی ایجاد می‌کند تا اطمینان حاصل کند که تمام عملیات دیسک به تعویق افتاده قبلی تکمیل شده است. نقاط بازرسی هیچ ارتباطی با نقاط بازیابی در \System Volume Information\ ندارند. اینها فقط ورودی های گزارش خدمات هستند.

تمرین نشان می دهد که چنین ژورنالینگ جزئی NTFS در بیشتر موارد برای عملیات بدون مشکل کافی است. از این گذشته ، حتی با قطع ناگهانی برق ، دستگاه های دیسک فوراً برق را از دست نمی دهند. منبع تغذیه و خازن های متعدد در خود درایوها فقط حداقل مقدار انرژی را فراهم می کنند که برای تکمیل عملیات نوشتن فعلی کافی است. با SSD های مدرن، با سرعت و کارایی خود، معمولاً همان مقدار انرژی برای انجام عملیات معلق کافی است. تلاش برای تغییر به ثبت کامل، سرعت اکثر عملیات را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

اتصال فایل های شخص ثالث در ویندوز

استفاده از فایل سیستم ها به دلیل پشتیبانی آنها در سطح سیستم عامل محدود شده است. به عنوان مثال، ویندوز ext2/3/4 و HFS+ را نمی فهمد، اما گاهی اوقات لازم است از آنها استفاده کنید. این را می توان با اضافه کردن درایور مناسب انجام داد.

هشدار

اکثر درایورها و پلاگین ها برای پشتیبانی از فایل سیستم های شخص ثالث محدودیت های خود را دارند و همیشه به طور پایدار کار نمی کنند. ممکن است با سایر درایورها، آنتی ویروس ها و برنامه های مجازی سازی تضاد داشته باشند.

درایور باز برای خواندن و نوشتن پارتیشن های ext2/3 با پشتیبانی جزئی از ext4. آخرین نسخه از وسعت ها و پارتیشن ها تا 16 ترابایت پشتیبانی می کند. LVM، لیست های کنترل دسترسی و ویژگی های توسعه یافته پشتیبانی نمی شوند.


وجود دارد افزونه رایگانبرای فرمانده کل. از خواندن پارتیشن های ext2/3/4 پشتیبانی می کند.


coLinux یک پورت باز و رایگان از هسته لینوکس است. همراه با یک درایور 32 بیتی، به شما امکان می دهد لینوکس را روی آن اجرا کنید محیط ویندوزاز سال 2000 تا 7 بدون استفاده از فناوری های مجازی سازی. فقط از نسخه های 32 بیتی پشتیبانی می کند. توسعه یک اصلاح 64 بیتی لغو شد. coLinux، در میان چیزهای دیگر، به سازماندهی از دسترسی به ویندوزبه پارتیشن های ext2/3/4. پشتیبانی از این پروژه در سال 2014 به حالت تعلیق درآمد.

ویندوز 10 ممکن است قبلاً از سیستم های فایل خاص لینوکس پشتیبانی داخلی داشته باشد، فقط پنهان است. این افکار توسط درایور سطح هسته Lxcore.sys و سرویس LxssManager که به عنوان یک کتابخانه توسط فرآیند Svchost.exe بارگیری می شود، پیشنهاد شده است. برای اطلاعات بیشتر در این مورد، به گزارش الکس یونسکو با عنوان "هسته لینوکس پنهان در ویندوز 10" که در Black Hat 2016 ارائه کرد، مراجعه کنید.


ExtFS برای ویندوز یک درایور پولی است که توسط Paragon تولید شده است. این برنامه روی ویندوز 7 تا 10 اجرا می شود و از دسترسی خواندن/نوشتن به حجم های ext2/3/4 پشتیبانی می کند. پشتیبانی تقریباً کاملی از ext4 در ویندوز ارائه می دهد.

HFS+ برای ویندوز 10 یکی دیگر از درایورهای اختصاصی تولید شده توسط Paragon Software است. با وجود نام، در تمام نسخه های ویندوز از XP کار می کند. دسترسی کامل به سیستم های فایل HFS+/HFSX بر روی دیسک ها با هر طرح بندی (MBR/GPT) را فراهم می کند.

WinBtrfs توسعه اولیه درایور Btrfs برای ویندوز است. در حال حاضر در نسخه 0.6 از دسترسی خواندن و نوشتن به حجم های Btrfs پشتیبانی می کند. این می تواند پیوندهای سخت و نمادین را مدیریت کند، از جریان های داده جایگزین، ACL ها، دو نوع فشرده سازی و حالت خواندن/نوشتن ناهمزمان پشتیبانی می کند. در حالی که WinBtrfs نمی داند چگونه از mkfs.btrfs، btrfs-balance و سایر ابزارهای کمکی برای حفظ این فایل سیستم استفاده کند.

قابلیت ها و محدودیت های سیستم فایل: جدول خلاصه

سیستم فایل حداکثر اندازه حجم محدود کردن حجم یک فایل طول نام فایل مناسب طول نام کامل فایل (شامل مسیر از ریشه) تعداد فایل ها و/یا فهرست ها را محدود کنید دقت نشانگر تاریخ فایل/دایرکتوری حقوق دوس-تو-پا لینک های سخت پیوندهای نمادین عکس های فوری فشرده سازی داده ها در پس زمینه رمزگذاری داده ها در پس زمینه پدربزرگ-ple-ka-tion از داده ها
FAT16 2 گیگابایت در بخش های 512 بایتی یا 4 گیگابایت در کلاسترهای 64 کیلوبایتی 2 گیگابایت 255 بایت با LFN - - - - - - - - - -
FAT32 8 بخش ترابایتی هر کدام 2 کیلوبایت 4 گیگابایت (2^32 - 1 بایت) 255 بایت با LFN تا 32 زیر شاخه با CDS 65460 10 ms (ایجاد) / 2 ثانیه (اصلاح) خیر خیر خیر خیر خیر خیر خیر
exFAT ≈ 128 PB (2^32-1 خوشه 2^25-1 بایت) نظری / 512 TB به دلیل محدودیت های شخص ثالث 16 EB (2^64 - 1 بایت) 2796202 در کاتالوگ 10 میلی ثانیه ACL خیر خیر خیر خیر خیر خیر
NTFS 256 ترابایت در کلاسترهای 64 کیلوبایتی یا 16 ترابایت در کلاسترهای 4 کیلوبایتی 16 ترابایت (Win 7) / 256 TB (Win 8) 255 کاراکتر یونیکد (UTF-16) 32760 کاراکتر یونیکد، حداکثر تا 255 کاراکتر در هر عنصر 2^32-1 100 ns ACL آره آره آره آره آره آره
HFS+ 8 EB (2^63 بایت) 8 EB 255 کاراکتر یونیکد (UTF-16) به طور جداگانه محدود نمی شود 2^32-1 1 ثانیه یونیکس، ACL آره آره خیر آره آره خیر
APFS 8 EB (2^63 بایت) 8 EB 255 کاراکتر یونیکد (UTF-16) به طور جداگانه محدود نمی شود 2^63 1 ns یونیکس، ACL آره آره آره آره آره آره
Ext3 32 ترابایت (از لحاظ نظری) / 16 ترابایت در کلاسترهای 4 کیلوبایتی (به دلیل محدودیت های برنامه های e2fs) 2 ترابایت (از لحاظ نظری) / 16 گیگابایت برای برنامه های قدیمی تر 255 کاراکتر یونیکد (UTF-16) به طور جداگانه محدود نمی شود - 1 ثانیه یونیکس، ACL آره آره خیر خیر خیر خیر
Ext4 1 EB (از لحاظ نظری) / 16 ترابایت در کلاسترهای 4 کیلوبایتی (به دلیل محدودیت های برنامه های e2fs) 16 ترابایت 255 کاراکتر یونیکد (UTF-16) به طور جداگانه محدود نمی شود 4 میلیارد 1 ns POSIX آره آره خیر خیر آره خیر
F2FS 16 ترابایت 3.94 ترابایت 255 بایت به طور جداگانه محدود نمی شود - 1 ns POSIX، ACL آره آره خیر خیر آره خیر
BTRFS 16 EB (2^64 - 1 بایت) 16 EB 255 کاراکتر ASCII 2^17 بایت - 1 ns POSIX، ACL آره آره آره آره آره آره

سیستم عامل لینوکس انواع زیادی از انواع سیستم فایل را پشتیبانی می کند. از دیدگاه لینوکس، فایل سیستم ها را می توان به چهار گروه تقسیم کرد:

  • فایل سیستم های "بومی".این بدان معنی است که سیستم فایل از تمام ویژگی های لینوکس پشتیبانی می کند: حقوق دسترسی، مهرهای زمانی، اطلاعات مالک فایل و غیره.
  • فایل سیستم های "غیر بومی".یعنی سیستم های فایلی که از ویژگی های لینوکس پشتیبانی نمی کنند.
  • مجازی.اینها فایل سیستم هایی هستند که رسانه فیزیکی ندارند.
  • فایل سیستم های شبکه

فایل سیستم های "بومی" عبارتند از:

  • reiserfs

سیستم فایل ext2

Ext2 یکی از اولین فایل سیستم های مورد استفاده در لینوکس است ( برای دقیق تر، اولین فایل سیستم لینوکس مینیکس است. اما قابلیت های این fs بسیار محدود است و تنها در مرحله اولیه توسعه لینوکس از آن استفاده می شد.). در سال 1993 ایجاد شد. این سیستم بسیار قابل اعتماد و با زمان تست شده در نظر گرفته می شود. اما، از آنجایی که ext2 در زمانی توسعه یافت HDDحجم 300 مگابایت بسیار بزرگ در نظر گرفته شد، محدودیت هایی دارد. استفاده از این fs برای پارتیشن های بزرگ فایده ای ندارد؛ زمانی که تعداد فایل های زیادی در پارتیشن وجود داشته باشد، سرعت آن کم می شود. یعنی ext2 کند در نظر گرفته می شود ( اصطلاح "آهسته" بسیار نسبی است. Ext2 در لینوکس کند در نظر گرفته می شود. اما اگر آن را با یک فایل استاندارد مقایسه کنید سیستم FreeBSD، معلوم می شود که ext2 بسیار سریع است.). البته با افزایش حجم دیسک ها و ظهور گرایش های جدید، تغییراتی در فایل سیستم برای بهبود عملکرد و عملکرد آن ایجاد شد. به عنوان مثال، پشتیبانی از POSIX ACL. اما هنوز تحت تأثیر تغییرات جهانی قرار نگرفت که به ما اجازه می‌دهد بگوییم:

بله، این تنها فایل سیستمی است که کاملاً مناسب من است.

علاوه بر این، ext2 دارای محدودیت های جدی است:

  • حداکثر حجم فایل 2048 گیگابایت است.
  • حداکثر حجم فایل سیستم 32768 گیگابایت است.
  • حداکثر تعداد زیر شاخه ها در یک فهرست 32768 است.

سیستم های فایل ژورنالی

امروزه دیگر از سیستم فایل ext2 استفاده نمی شود. و حتی در مورد محدودیت های آن نیست؛ ext2 یک سیستم فایل نسبتاً قابل اعتماد است. همه چیز در مورد سرعت بارگذاری سرورهای لینوکس است. سرور باید دائماً در حال اجرا باشد. اما معجزه اتفاق نمی افتد؛ سرورها گاهی اوقات باید بیش از حد بارگذاری شوند. وظیفه شما این است که مطمئن شوید پس از از کار افتادن سیستم، در سریع ترین زمان ممکن راه اندازی مجدد شوند. هنگامی که سرور روشن است، دیسک ها بررسی می شوند. روش بررسی فایل سیستم ها، به خصوص سیستم های بزرگ، یک روش نسبتا طولانی است. اگر چندین چنین فایل سیستمی وجود داشته باشد، بررسی آنها می تواند زمان زیادی را ببرد. و سرور باید کار کند!

سیستم های فایل ژورنالی برای کاهش زمان تأیید و افزایش قابلیت اطمینان توسعه داده شدند. اگر با پایگاه های داده کار کرده باشید، احتمالاً مفهوم تراکنش را می شناسید. چندین دستور SQL در یک تراکنش ترکیب می شوند. سیستم باید تمام دستورات را اجرا کند. اگر حداقل یکی از آنها کار نکند، سیستم به ابتدای تراکنش برمی گردد. اگر زمانی که تراکنش در حال انجام بود، سیستم آفلاین بود، در صورت امکان، وقتی دوباره روشن می‌شود، سعی می‌کند عبارات باقی‌مانده را اجرا کند یا به ابتدای تراکنش برگردد.

پشتیبانی از گزارش تراکنش ها به سیستم های فایل مدرن اضافه شده است. از نقطه نظر سیستم فایل، تمام عملیات روی یک فایل شبیه یک تراکنش است. اگر نگاهی دقیق تر به عملیات فایل در لینوکس بیندازیم، نوشتن یا تغییر یک فایل یک روش نسبتاً پیچیده است که شامل اقدامات زیادی با داده های روی دیسک است. هنگام استفاده از گزارش تراکنش، قبل از اینکه هر گونه تغییر فیزیکی در دیسک ایجاد شود، تراکنش جدیدی در گزارش باز می شود که تمام اقداماتی را که در سیستم فایل انجام خواهد شد، ثبت می کند. و تنها پس از ذخیره تراکنش در دیسک، تغییراتی در سیستم فایل ایجاد می شود.

اگر سیستم فایل به اشتباه خاموش شود، چک کننده ابتدا به گزارش تراکنش نگاه می کند و بر اساس داده های موجود در آن، سعی می کند یا سیستم را به زمان شروع تراکنش برگرداند (برگرداند) یا در صورت امکان، اقدامات شرح داده شده در معامله را کامل کنید. با توجه به اینکه مجله دارد اندازه کوچک(در سیستم فایل ext3 32 مگابایت است)، روند بازیابی فایل سیستم به طور قابل توجهی تسریع می شود.

سیستم فایل ext3

هنگامی که نیاز به پیاده سازی فایل سیستم های ژورنالینگ در لینوکس ایجاد شد، RedHat سیستم فایل ext3 را توسعه داد. RedHat مسیر کمترین مقاومت را در پیش گرفت - آنها ext2 شناخته شده را به عنوان پایه انتخاب کردند و پشتیبانی مجله را اضافه کردند.

از نظر ساختار فیزیکی، ext2 با ext3 یکسان است. این ویژگی امکان استفاده از همان ابزارهای کاربردی را برای کار با ext3 (ایجاد، بررسی و پیکربندی سیستم های فایل) فراهم می کند که برای کار با ext2.

با وجود اضافه شدن log، ext3 سریعتر از ext2 است. مزایای ext3 همچنین شامل توانایی ثبت نه تنها اقدامات لازم، بلکه همچنین داده ها است که سایر سیستم های ژورنال اجازه نمی دهند. به لطف این ویژگی، ext3 بسیار قابل اعتماد در نظر گرفته می شود.

Ext3 از سه حالت عملیاتی پشتیبانی می کند:

  • Writeback - در این حالت، داده ها ثبت نمی شوند. به اصطلاح متادیتا (فایل inode، پیوند به بلوک ها) ابتدا در لاگ قرار می گیرد. فقط پس از ثبت آنها داده ها در سیستم فایل نوشته می شود.
  • مرتب شده (حالت پیش فرض) - این حالت مشابه حالتی است که در بالا توضیح داده شد. تنها تفاوت این است که در حالت Writback، تمام ابرداده ها ابتدا در مجله نوشته می شوند و تنها پس از آن تغییرات در سیستم فایل رخ می دهد. و در حالت مرتب، زمانی که اطلاعات مربوط به یک بلوک در مجله قرار می گیرد، بلافاصله این بلوک در سیستم فایل تغییر می کند. سپس اطلاعات مربوط به بلوک بعدی در لاگ قرار می گیرد و بلوک نوشته می شود و غیره. یعنی داده ها به موازات تغییر در لاگ تغییر می کنند.
  • مجله - حالت ورود به سیستم کامل. گزارش شامل ابرداده و داده است. و تنها پس از این تغییر در سیستم فایل رخ می دهد.

سیستم فایل ReiserFS

ReiserFS توسط Hans Reiser و شرکت Namesys (http://www.namesys.com) توسعه یافته است. این یک سیستم فایل بسیار سریع است که برای ذخیره تعداد زیادی فایل کوچک مناسب است.

توانست مشکل قرار دادن فایل های کوچک روی دیسک را حل کند. به عنوان مثال، در ext2/3، قرار دادن یک فایل حاوی یک کاراکتر به یک بلوک کامل روی دیسک نیاز دارد. اندازه یک بلوک ext2/3 می تواند از 1 تا 8 کیلوبایت باشد ( اندازه به اندازه سیستم فایل بستگی دارد). و در ReiserFS، داده های چندین فایل را می توان در یک بلوک قرار داد. علاوه بر این، اگر اندازه فایل بسیار کوچک باشد، داده ها را می توان در inode، یعنی مستقیماً در ابرداده قرار داد.

سیستم فایل بر اساس درختان بهینه شده (درخت B) است. این باعث افزایش سرعت جستجو در سیستم فایل می شود و مشکل محدود کردن تعداد فایل ها و دایرکتوری ها را در یک فهرست حذف می کند.

این فایل سیستم همچنین فایل های حجیم را کاملاً مطمئن مدیریت می کند.

فایل سیستم ReiserFS نسخه 3.6 دارای محدودیت های زیر است:

  • حداکثر اندازه فایل - 8 ترابایت (برای رایانه های 32 بیتی)؛
  • حداکثر اندازه فایل سیستم 16 ترابایت است.

نسخه بعدی ReiserFS در حال حاضر در حال توسعه است - نسخه چهارم. انتظار می رود در هسته های 2.6.17 یا 2.6.18 فعال شود.

سیستم فایل JFS

این فایل سیستم توسط IBM توسعه یافته و تحت مجوز GNU GPL توزیع شده است. شرح JFS را می توان به صورت آنلاین در . JFS نه تنها در لینوکس، بلکه در سیستم عامل های دیگر مانند AIX و OS/2 نیز استفاده می شود.

JFS یک سیستم فایل ژورنالینگ است. نقطه قوت اصلی آن استفاده از آن در ارتباط با LVM (منطقی است مدیر حجم). LVM به شما امکان می دهد چندین پارتیشن فیزیکی را ترکیب کنید دیسکهای سختبه یک یک منطقی، که می تواند مانند یک هارد دیسک معمولی پارتیشن بندی شود. با این حال، برخی از انواع LVM به شما این امکان را می‌دهند که فضای دیسک جدید را در لحظه وصل کنید. و اگر از سیستم فایل ext3 در پارتیشن های در حال رشد استفاده کنید، در یک نقطه پیامی مبنی بر عدم امکان ایجاد یک فایل جدید دریافت خواهید کرد. واقعیت این است که هنگام قالب بندی یک پارتیشن در ext3، بسته به اندازه، تعداد محدودی از inode از قبل رزرو می شود. یعنی حداکثر تعداد فایل ها از قبل مشخص است. اگر اندازه فایل سیستم افزایش پیدا نکند، این تعداد inode برای عملکرد عادی کاملاً کافی است. JFS توانایی افزایش پویا سیستم فایل و تعداد inode ها را دارد. به لطف این ویژگی، با افزایش حجم فایل سیستم، محدودیتی در تعداد فایل های ایجاد شده وجود ندارد.

فایل سیستم JFS دارای محدودیت های زیر است:

  • حداکثر اندازه فایل توسط اندازه بیت سیستم عامل محدود می شود.
  • حداکثر اندازه فایل سیستم 512 ترابایت است.

سیستم فایل XFS

فایل سیستم XFS توسط SGI (سابق Silicon Graphics, Inc.) توسعه یافته است. XFS در سال 1994 متولد شد و در ابتدا با سیستم عامل IRIX عرضه شد. SGI به خاطر ایستگاه های کاری تولید ویدیو و سرورهای ذخیره سازی معروف است. بنابراین، سیستم فایل برای ارائه تعداد زیادی فایل بزرگ و پشتیبانی از دایرکتوری های بزرگ بهینه شده است. به لطف ساختارش، از تعداد زیادی فایل کوچک نیز به خوبی پشتیبانی می کند. از نظر سرعت قابل مقایسه با فایل سیستم ReiserFS و از نظر قابلیت اطمینان نسبت به فایل سیستم Hans برتری دارد. چه مقدار داده در فایل سیستم ReiserFS از ابتدا از دست دادم. فقط ذخیره کرد پشتیبان گیری. به همین دلیل است که من از ReiserFS در سرورها استفاده نمی کنم.).

پشتیبانی از فایل های بزرگ امکان پذیر است زیرا XFS یک سیستم فایل 64 بیتی است. و سرعت سیستم فایل از طریق استفاده از درخت های B+ برای جستجو و توصیف ساختارهای داخلی به دست می آید.

ساختار داخلی فایل سیستم کاملاً پیچیده است و من نیازی به آن نمی بینم توضیح مختصرساختار آن علاوه بر این، مقالات خوبی در اینترنت وجود دارد که XFS را با جزئیات توصیف می کند:

فایل سیستم های مایکروسافت

اگر در مورد فایل سیستم های مایکروسافت صحبت کنیم، لینوکس از FAT و NTFS پشتیبانی می کند. با FAT همه چیز بسیار ساده است، ساختار سیستم فایل شناخته شده است، بنابراین به طور کامل در لینوکس پشتیبانی می شود. تنها چیزی که در استفاده از FAT باید در نظر گرفته شود این است که دو نوع از آن در لینوکس وجود دارد:

  • msdos - FAT12/16.
  • vfat - FAT32.

اگر قصد دارید از فلاپی دیسک و دستگاه های ذخیره سازی USB مختلف استفاده کنید، پشتیبانی FAT باید فعال شود: فلش کارت، دیسک های سختو غیره. واقعیت این است که همه آنها معمولاً در FAT فرمت می شوند.

NTFS کمی پیچیده تر است. این فایل سیستم معمولاً در حالت فقط خواندنی پشتیبانی می شود. استفاده از آن در حالت ضبط توصیه نمی شود. اگرچه حالت نوشتن پشتیبانی می شود، اگر مستندات درایورهای NTFS را بخوانید، خواهید دید که در آنجا با حروف بزرگ نوشته شده است: در حالت نوشتن فقط می توانید محتویات فایل های موجود را تغییر دهید، به هیچ وجه نباید فایل های جدید ایجاد کنید، حذف کنید. یا اندازه موارد موجود را تغییر دهید - این می تواند سیستم فایل را از بین ببرد.

سیستم فایل iso9660 و udf

از این فایل سیستم ها برای ذخیره اطلاعات روی سی دی و دی وی دی استفاده می شود.

در ابتدا iso9660 یک فایل سیستم بسیار ساده با محدودیت های فراوان بود. به عنوان مثال، نام فایل ها مانند MS DOS هستند، محدودیتی در تعداد دایرکتوری های تودرتو. بنابراین برای iso9660 اضافات متعددی نوشته شد تا قابلیت های آن گسترش یابد. از جمله افزودنی هایی که به شما امکان می دهد ویژگی های فایل یونیکس را ذخیره کنید. همه افزونه ها توسط درایور سیستم فایل پشتیبانی می شوند و هنگام کار نباید مشکلی وجود داشته باشد. علاوه بر این، درایور iso9660، هر چند عجیب به نظر برسد، از حالت ضبط پشتیبانی می کند. هنگام ایجاد تصاویر CD-ROM استفاده می شود.

در مورد udf هم هیچ مشکلی مشاهده نشد. بنابراین کار با سی دی و دی وی دی در لینوکس بدون هیچ محدودیتی پشتیبانی می شود.

سیستم فایل proc

متعلق به دسته سیستم های فایل مجازی است. یک فایل سیستم بسیار مفید. در کار خود به عنوان یک مدیر، اغلب به توانایی های آن روی می آورید. در یکی از اولین فصل های مربوط به سازماندهی سیستم فایل لینوکس، به طور خلاصه در مورد هدف این فایل سیستم صحبت کردم. فقط به شما یادآوری می کنم که فایل هایی که در پوشه /proc قرار دارند، نگاشت ناحیه داده هسته به سیستم فایل هستند. یعنی اگر محتویات یک فایل را مشاهده کنید، در واقع قسمت خاصی از ناحیه داده هسته را می بینید.

در زیر چند فایل جالب را شرح خواهم داد که می توانید در پوشه /proc پیدا کنید. محتویات فایل های سیستم شما با محتویات فایل های نمونه متفاوت است.

/proc/cmdline

حاوی خط فرمان، هنگام شروع به کرنل منتقل شد.

# cat cmdline BOOT_IMAGE=Linux-2613 ro root=303 #

/proc/cpuinfo

اطلاعات مربوط به پردازنده یا پردازنده ها.

# پردازنده cpuinfo cat: 0 vendor_id: GenuineIntel خانواده cpu: 6 مدل: 9 نام مدل: Intel(R) Pentium(R) M پردازنده 1400MHz stepping: 5 cpu MHz: 1399.050 cache size: 1024 KB fdiv_bug: بدون coma_bug: بدون fpu: بله fpu_exception: بله سطح cpuid: 2 wp: بله پرچم‌ها: fpu vme de pse tsc msr mce cx8 sep mtrr pge mca cmov pat clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 tm20 pbe.

/proc/devices

لیست دستگاه ها

دستگاه‌های # cat دستگاه‌های کاراکتر: 1 mem 2 pty 3 ttyp 4 /dev/vc/0 4 tty 4 ttyS 5 /dev/tty 5 /dev/console 5 /dev/ptmx 7 vcs 10 متفرقه 13 ورودی 14 صدا 21 sg 116 alsa 128 ptm 136 pts 171 ieee1394 180 usb 226 drm 254 pcmcia دستگاه های بلوک: 3 ide0 7 حلقه 8 sd 11 sr 65 sd #

/proc/dma

استفاده از کانال های DMA

# cat dma 4: cascade #

/proc/filesystems

لیست فایل سیستم های پشتیبانی شده

# cat filesystems nodev sysfs nodev rootfs nodev bdev nodev proc nodev sockfs nodev pipefs nodev futexfs nodev tmpfs nodev inotifyfs nodev eventpollfs nodev devpts ext3 ext2 nodev ramfs msdos vfat iso9660 nodev ntfue

/proc/interrupts

توزیع وقفه

# cat CPU0 را قطع می کند 0: 850627 XT-PIC تایمر 1: 9691 XT-PIC i8042 2: 0 آبشار XT-PIC 7: 2 XT-PIC parport0 8: 1 XT-PIC rtc 9: 6620 XT-PIC 81126: ACT -PIC Intel 82801DB-ICH4، yenta، yenta، eth0، eth1، ohci1394، ehci_hcd:usb1، uhci_hcd:usb2، uhci_hcd:usb3، uhci_hcd:usb4، radeon@pci:120. 8042 14 : 11538 XT-PIC ide0 NMI: 0 LOC: 0 ERR: 0 MIS: 0 #

/proc/modules

لیست ماژول های بارگذاری شده

# ماژول های گربه irtty_sir 5248 0 - Live 0xf8a09000 sir_dev 13548 1 irtty_sir, Live 0xf8a1d000 irda 107768 1 sir_dev, Live 0xf8a3f0000 crc7,3f2cca000, 107768 00 parport_pc 24324 0 - Live 0xf8a16000 parport 30920 1 parport_pc, Live 0xf8a0d000 uhci_hcd 30416 0 - Live 0xf89e7000 ehci_hcd 27656 0 - Live 0xf897a000 usbcore 103740 3 uhci_hcd,ehci_hcd, Live 0xf8990000 ohci1394 31092 0 - 0xf895e000 زنده 91e00 0 ipw2100 78204 0 - 0xf8936000 زنده 6512 0 - Live 0xf8909000 pcmcia 30568 4 - Live 0xf8900000 firmware_class 7680 2 ipw2100,pcmcia, Live 0xf88f2000 yenta_socket 20748 0xf8900000 firmware_class 7680 2 ipw2100,pcmcia, Live 0xf88f2000 yenta_socket 20748 0xf8900000 - Live 1 سوکت yenta, Live 0xf8875000 pcmcia_core 34640 3 pcmcia,yenta_socket,rsrc_nonstatic, Live 0xf88e2000 #

/proc/mounts

حاوی لیستی از سیستم های فایل نصب شده است.

# cat rootfs / rootfs rw 0 0 /dev/root / ext3 rw 0 0 proc /proc proc rw,nodiratime 0 0 sysfs /sys sysfs rw 0 0 هیچ /dev ramfs rw 0 0 /dev/hda5 /usr ext3 rw 0 /dev/hda6 /home ext3 rw 0 0 /dev/hda1 /mnt/win ntfs ro,noatime,nodiratime,uid=0,gid=0,fmask=0177,dmask=077,nls=iso8859-1, errors= ادامه، mft_zone_multiplier=1 0 0 devpts /dev/pts devpts rw 0 0 usbfs /proc/bus/usb usbfs rw 0 0 #

/proc/پارتیشن ها

حاوی لیستی از پارتیشن های تمام درایوهای متصل است.

# پارتیشن‌های cat اصلی کوچک #بلاک نام 3 0 58605120 hda 3 1 10485688 hda1 3 2 506520 hda2 3 3 9775080 hda3 3 4 1 hda4 3 5 4 9775

/proc/pci

لیست دستگاه های شناسایی شده در گذرگاه PCI.

از این فایل می توان برای تشخیص اینکه چرا برخی از دستگاه ها کار نمی کنند استفاده کرد. به وقفه ها توجه کنید: اگر 0 باشد به این معنی است که به دلایلی به دستگاه وقفه اختصاص داده نشده است. من محتوای کامل این فایل را نمی دهم، حجم آن بسیار زیاد است.

# دستگاه cat pci PCI پیدا شد: گذرگاه 0، دستگاه 0، عملکرد 0: پل میزبان: پردازنده Intel Corporation 82855PM به کنترل کننده ورودی/خروجی (rev 3). حافظه 32 بیتی قابل واکشی در 0xd0000000. گذرگاه 0، دستگاه 1، عملکرد 0: پل PCI: پردازنده Intel Corporation 82855PM به کنترلر AGP (rev 3). استاد توانا. تاخیر=96. حداقل Gnt=12. گذرگاه 0، دستگاه 29، عملکرد 0: کنترلر USB: اینتل 82801DB/DBL/DBM (ICH4/ICH4-L/ICH4-M) کنترلر USB UHCI شماره 1 (rev 1). IRQ 11. ورودی/خروجی در 0x1800. #

/proc/swaps

حاوی لیستی از فایل‌ها و پارتیشن‌های مبادله متصل شده است.

# cat swaps نام فایل نوع اندازه استفاده شده اولویت /dev/hda2 پارتیشن 506512 0 -1 #

/proc/version

حاوی اطلاعاتی در مورد نسخه سیستم عامل و هسته لینوکس است.

# نسخه cat نسخه لینوکس 2.6.13-rc3-my (root@master) (gcc نسخه 3.3.6) #3 سه شنبه 19 ژوئیه 22:25:23 GMT+3 2005 #

اطلاعات فرآیند

علاوه بر فایل ها، /proc حاوی دایرکتوری هایی است که نام آنها یک عدد است. هر دایرکتوری فرآیندی را توصیف می کند که PID آن با نام دایرکتوری مطابقت دارد. فایل های موجود در این فهرست، پارامترهای فرآیند را توصیف می کنند. محتویات یکی از دایرکتوری ها در زیر نشان داده شده است.

# ls /proc/4624 auxv cwd@ exe@ نقشه ها oom_score seccomp statm task/cmdline environ fd/ mem oom_adj root@ وضعیت وضعیت wchan #

فقط تعداد کمی از فایل های مثال حاوی اطلاعاتی هستند که بدون پیش پردازش قابل درک هستند.

cmdline

حاوی آرگومان های خط فرمان

# cat cmdline -su #

محیط زیست

حاوی مقادیر است متغیرهای محیطیمحیط فرآیند

# cat environ HZ=100TERM=xtermPATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/sbin:/usr/sbin:/bin:/usr/binHOME=/rootSHELL=/bin/bashUSER=rootLOGNAME=rootMAIL =/var/spool/mail/root #

وضعیت

حاوی اطلاعاتی در مورد وضعیت فرآیند در قالبی قابل درک برای انسان است.

# وضعیت گربه نام: bash وضعیت: S (خوابیده) SleepAVG: 98% Tgid: 4510 Pid: 4510 PPid: 4498 TracerPid: 0 Uid: 0 0 0 0 Gid: 0 0 0 0 FDSize: 256 گروه ها: 251 3 0 6 10 11 VmSize: 2832 kB VmLck: 0 kB VmRSS: 1724 kB VmData: 388 kB VmStk: 88 kB VmExe: 628 kB VmLib: 1628 kB VmPTE: 1628 کیلوبایت VmPTE: 12KB VmPTE: 12KB00Si: 00 000000000000 ShdPnd: 00000000000000000 SigBlk #

دایرکتوری های دیگر

علاوه بر دایرکتوری هایی که فرآیندهای سیستم را توصیف می کنند، /proc ممکن است شامل دایرکتوری های دیگری نیز باشد. در زیر اهداف برخی از آنها آورده شده است:

  • ایده- اطلاعات در مورد دستگاه های متصل به رابط ایده.
  • irq- اطلاعات در مورد توزیع وقفه.
  • خالص- اطلاعات در مورد شبکه محتویات جدول arp و جدول مسیریابی. آمار در مورد رابط های شبکه و پروتکل. و غیره.
  • scsi- اطلاعات در مورد دستگاه های SCSI.
  • سیستم- شامل پارامترهای سیستم قابل تغییر است.

/proc/sys

سیستم فایل /proc/sys یک موضوع بزرگ جداگانه است. با استفاده از فایل های موجود در این دایرکتوری، می توانید پارامترهای سیستم را در لحظه تغییر دهید. کافی است مقدار مورد نظر را در یک فایل خاص بنویسید. من /proc/sys را توصیف نمی‌کنم، اطلاعات بسیار زیادی وجود دارد و شما باید اطلاعات زیادی را بدانید تا بفهمید فایل‌ها برای چه مواردی استفاده می‌شوند. بنابراین، من به شما خواهم گفت که کجا می توانید اسناد و توضیحات این فایل سیستم را پیدا کنید:

Sysfs توسط برنامه udev برای ایجاد پویا فایل های دستگاه استفاده می شود.

برای اطمینان از عملکرد عادی کامپیوتر شخصی، نیاز به نصب بسیاری دارد برنامه های لازمو خدمات

فایل سیستم چیست؟

یکی از عناصر ضروری سیستم عامل، سیستم های فایل هستند که دسترسی به اطلاعات روی دیسک را زمانی که چندین فرآیند به طور همزمان در حال اجرا هستند، فراهم می کنند. یعنی دسترسی راحت به داده های موجود در دیسک را فراهم می کنند و در عین حال موقعیت های نادرست احتمالی را حذف می کنند.

سیستم فایل همچنین دسترسی های متنوعی به اطلاعات دارد: از مرتب سازی و انتقال تا حذف. این سوال به طور طبیعی مطرح می شود: کدام سیستم فایل بهتر است، چقدر استفاده از آن آسان است و چه تضمینی دارد؟

فایل سیستم های محبوب

  1. محبوب ترین سیستم فایل FAT است. تنها ایراد آشکار آن تعداد محدود کاراکترها هنگام نامگذاری فایل است که کارایی مدیریت داده را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
  2. این نقص در پیشرفت های بعدی سیستم NTFS اصلاح شد. از آنجایی که همه سیستم‌عامل‌ها اطلاعات خود را روی دیسک‌ها قرار می‌دهند، سیستم‌های فایل در اینجا به سادگی غیرقابل جایگزین هستند و باید عملکردهای خود را به طور موثر و بدون هیچ گونه خرابی انجام دهند. همانطور که برای سیستم فایل NTFS، آن را با ویژگی ضروری مانند مشخص می کند خود بازیابیتقریبا بعد از هر موقعیت نادرستی

سیستم فایل NTFS

یکی دیگر از ویژگی های بسیار مهم: هنگامی که داده ها تغییر می کنند، این سیستم یا به طور مثبت فرآیند را تکمیل می کند یا به طور کلی آن را لغو می کند که از سردرگمی و سردرگمی در زمینه اطلاعات جلوگیری می کند. NTFS یک گزینه مفید دارد - فشرده سازی فایل. علاوه بر این، می توان آن را برای فایل های فردی اعمال کرد، که به هیچ وجه بر کیفیت داده ها یا کار با آنها تأثیر نمی گذارد.

بسیاری از کارشناسان، در مورد اینکه کدام سیستم فایل از نظر امنیت بهتر است، NTFS را نام می برند، زیرا این سیستم حاوی ابزارهای زیادی با هدف تعیین حقوق اشیاء است. همانطور که اغلب اتفاق می افتد، نظریه در برابر عمل ناتوان است: در استفاده واقعی، سیستم از ایده آل فاصله زیادی دارد.

سیستم فایل FAT

در ارتباط با تمامی موارد فوق، FAT نیازهای سیستم عامل ها را برآورده کرد مرحله اولیهتوسعه. اما زمانی که دسترسی به حجم زیادی از حافظه ظاهر شد، به دلیل محدودیت‌هایی که داشت، موقعیت خود را نسبت به سیستم‌های پیشرفته‌تر از دست داد. با این حال، FAT با دایرکتوری فایل های کوچک کارآمدتر عمل می کند و برای درایوهای کند ایده آل است.

متأسفانه چنین سیستمی نمی تواند با پرونده های بزرگ کنار بیاید و مشکلات مختلفی دائماً ایجاد می شود. هنگام انتخاب یک فایل سیستم، مهم است که در مورد وظایفی که برای آنها تعیین می کنید تصمیم بگیرید. بنابراین، اگر نیاز به کار با دیسک های بزرگ پر از اطلاعات و با سرعت بالا باشد، سیستم NTFS مناسب تر است. برای کاربرانی که قصد انجام عملیات روتین با داده را دارند و نیازی به استفاده ندارند برنامه های پیچیده، در چنین شرایطی سیستم فایل FAT موثرتر خواهد بود.

سیستم فایل برای درایو فلش

بهترین سیستم فایل برای درایو فلش یک مشکل نسبتاً مبرم است، زیرا این نوع ذخیره سازی اطلاعات امروزه محبوب ترین است، بسیاری معتقدند که فلش درایو به نوعی سیستم خاص نیاز دارد. بسیاری از کاربران به خوبی از سیستم UDF صحبت می کنند، زیرا تقریباً توسط همه مدرن ها پشتیبانی می شود سیستم های عامل. اما سیستم های فایلی که در بالا توضیح داده شد نیز کاملاً با تمام اقدامات لازم کنار می آیند. بنابراین، می توانید با خیال راحت هر یک از آنها را انتخاب کنید، زیرا همه آنها از ایمنی و کارایی بالایی در استفاده برخوردار هستند.



 


خواندن:



چرا یک لپ تاپ به یک SSD کوچک نیاز دارد و آیا ارزش نصب ویندوز روی آن را دارد؟

چرا یک لپ تاپ به یک SSD کوچک نیاز دارد و آیا ارزش نصب ویندوز روی آن را دارد؟

درایو SSD چقدر برای بازی ها مهم است ، چه تأثیری دارد و چه فایده ای از این فناوری دارد - این همان چیزی است که در مقاله ما مورد بحث قرار خواهد گرفت. حالت جامد...

تعمیر فلش مموری با استفاده از برنامه ها نحوه تعمیر پورت USB در لپ تاپ

تعمیر فلش مموری با استفاده از برنامه ها نحوه تعمیر پورت USB در لپ تاپ

چگونه پورت USB را تعمیر کنیم؟ پاسخ تکنسین: هنگام استفاده از رایانه، درگاه‌های USB اغلب خراب می‌شوند. اول از همه شکست می خورند...

ساختار دیسک آسیب دیده است، خواندن غیرممکن است، چه باید بکنم؟

ساختار دیسک آسیب دیده است، خواندن غیرممکن است، چه باید بکنم؟

رایانه های شخصی کاربران اغلب اطلاعات مهم را ذخیره می کنند - اسناد، عکس ها، فیلم ها، اما پشتیبان گیری از داده ها معمولاً ...

کامپیوتر از چه چیزی تشکیل شده است؟

کامپیوتر از چه چیزی تشکیل شده است؟

تاریخ انتشار: 1396/01/14 با سلام خدمت دوستان امروز به طور مفصل به طراحی واحد سیستم کامپیوتر می پردازیم. بیایید بفهمیم چه ...

فید-تصویر RSS