Failai kompiuteryje kuriami ir talpinami remiantis sistemos principais. Dėl jų įgyvendinimo vartotojas gauna galimybę patogiai prieiti reikalinga informacija, negalvodami apie sudėtingus prieigos prie jo algoritmus. Kaip sutvarkytos failų sistemos? Kurie iš jų šiandien populiariausi? Kuo skiriasi kompiuteriams pritaikytos failų sistemos? O tie, kurie naudojami mobiliuosiuose įrenginiuose – išmaniuosiuose telefonuose ar planšetiniuose kompiuteriuose?

Failų sistemos: apibrėžimas

Pagal įprastą apibrėžimą failų sistema yra algoritmų ir standartų rinkinys, naudojamas norint organizuoti efektyvią kompiuterio vartotojo prieigą prie kompiuteryje esančių duomenų. Kai kurie ekspertai mano, kad tai yra dalis Kiti IT ekspertai, pripažindami, kad tai yra tiesiogiai susiję su OS, mano, kad failų sistema yra nepriklausomas kompiuterio duomenų valdymo komponentas.

Kaip kompiuteriai buvo naudojami iki failų sistemos išradimo? Informatika – kaip mokslo disciplina – užfiksavo tai ilgam laikui Duomenų valdymas buvo vykdomas struktūrizuojant pagal specialiose programose įterptus algoritmus. Taigi, vienas iš failų sistemos kriterijų yra turėti standartus, kurie būtų vienodi daugumai programų, kurios pasiekia duomenis.

Kaip veikia failų sistemos

Failų sistema, visų pirma, yra mechanizmas, apimantis kompiuterio aparatinės įrangos išteklių naudojimą. Paprastai mes kalbame apie magnetines arba lazerines laikmenas - kietieji diskai, CD, DVD, „flash drives“, diskeliai, kurie dar nėra pasenę. Norėdami suprasti, kaip veikia atitinkama sistema, apibrėžkime, kas yra pats failas.

Pagal visuotinai priimtą IT ekspertų apibrėžimą, tai yra fiksuoto dydžio duomenų sritis, išreikšta pagrindiniais informacijos vienetais - baitais. Failas yra disko laikmenoje, paprastai kelių tarpusavyje sujungtų blokų, turinčių konkretų prieigos „adresą“, pavidalu. Failų sistema nustato tas pačias koordinates ir „praneša“ apie jas OS. Kuris aiškiai perduoda atitinkamus duomenis vartotojui. Duomenys pasiekiami norint juos perskaityti, modifikuoti arba sukurti naują. Specifinis algoritmas Darbas su failų „koordinatėmis“ gali būti skirtingas. Tai priklauso nuo kompiuterio tipo, OS, saugomų duomenų specifikos ir kitų sąlygų. Todėl yra įvairių tipų failų sistemos. Kiekvienas iš jų yra optimizuotas naudoti konkrečioje OS arba darbui su tam tikrų tipų duomenimis.

Disko laikmenos pritaikymas naudoti naudojant konkrečios failų sistemos algoritmus vadinamas formatavimu. Atitinkami disko aparatūros elementai - klasteriai - yra paruošti vėliau į juos įrašyti failus, taip pat juos nuskaityti pagal tam tikroje duomenų valdymo sistemoje nustatytus standartus. Kaip pakeisti failų sistemą? Daugeliu atvejų tai galima padaryti tik iš naujo suformatavus laikmeną. Paprastai failai ištrinami. Tačiau yra galimybė, kurioje, naudojant specialios programos, vis dar galima, nors tai dažniausiai reikalauja daug laiko, pakeisti duomenų valdymo sistemą, pastarąją paliekant nepaliesta.

Failų sistemos nedirbk be klaidų. Organizuojant darbą su duomenų blokais gali kilti nesklandumų. Tačiau daugeliu atvejų jie nėra kritiški. Paprastai nėra jokių problemų, kaip taisyti failų sistemą ar pašalinti klaidas. Visų pirma „Windows“ operacinėje sistemoje yra įmontuotų programinės įrangos sprendimų, prieinamų bet kuriam vartotojui. Pavyzdžiui, programa Check Disk.

Veislės

Kokie failų sistemų tipai yra labiausiai paplitę? Ko gero, pirmiausia tos, kurias naudoja populiariausia pasaulyje PC OS – Windows. Pagrindinis failas Windows sistemos- tai FAT, FAT32, NTFS ir įvairios jų modifikacijos. Kartu su kompiuteriais populiarėja išmanieji telefonai ir planšetiniai kompiuteriai. Dauguma jų, jei kalbėtume apie pasaulinę rinką ir neatsižvelgtume į technologijų platformų skirtumus, yra valdomos Android ir iOS OS. Šios operacinės sistemos naudoja savo algoritmus darbui su duomenimis, kurie skiriasi nuo tų, kurie apibūdina Windows failų sistemas.

Standartai atviri visiems

Atkreipkite dėmesį, kad pastaruoju metu pasaulinėje elektronikos rinkoje buvo suvienodinti OS veikimo standartai įvairių tipų duomenis. Tai galima pamatyti dviem aspektais. Pirma, skirtingi įrenginiai, kuriuose veikia dviejų skirtingų tipų OS, dažnai naudoja tą pačią failų sistemą, kuri vienodai suderinama su kiekviena OS. Antra, šiuolaikinės OS versijos, kaip taisyklė, gali atpažinti ne tik sau būdingas failų sistemas, bet ir tas, kurios tradiciškai naudojamos kitose operacinėse sistemose - tiek naudojant įmontuotus algoritmus, tiek naudojant trečiąsias šalis. programinė įranga. Pavyzdžiui, šiuolaikinės Linux versijos paprastai be problemų atpažįsta pažymėtas Windows failų sistemas.

Failų sistemos struktūra

Nepaisant to, kad failų sistemų tipų yra gana daug, jos paprastai veikia pagal labai panašius principus (bendrąją schemą apibūdinome aukščiau) ir panašių struktūrinių elementų ar objektų rėmuose. Pažiūrėkime į juos. Kokie yra pagrindiniai failų sistemos objektai?

Vienas iš pagrindinių yra - Tai yra izoliuota duomenų sritis, kurioje galima talpinti failus. Katalogų struktūra yra hierarchinė. Ką tai reiškia? Vienas ar daugiau katalogų gali būti kitame. Kuris, savo ruožtu, yra „aukštesniojo“ dalis. Svarbiausias dalykas yra šakninis katalogas. Jei kalbėsime apie principus, kuriais vadovaujasi „Windows“ failų sistema - 7, 8, XP ar kita versija - šakninis katalogas yra loginis diskas, žymimas raide - paprastai C, D, E (tačiau galite sukonfigūruoti bet kurį anglų abėcėlėje). Kalbant, pavyzdžiui, Linux OS, šakninis katalogas yra magnetinė terpė kaip visuma. Šioje ir kitose jos principais pagrįstose OS – tokiose kaip „Android“ – loginiai diskai nenaudojami. Ar galima saugoti failus be katalogų? Taip. Bet tai nėra labai patogu. Tiesą sakant, patogumas naudojant kompiuterį yra viena iš priežasčių, kodėl failų sistemose įvedamas duomenų paskirstymo į katalogus principas. Beje, juos galima vadinti įvairiai. IN Windows katalogai vadinami aplankais, Linux – iš esmės tas pats. Tačiau tradicinis šios OS katalogų pavadinimas, naudojamas daugelį metų, yra „katalogai“. Kaip ir ankstesnėse Windows ir Linux OS – DOS, Unix.

Tarp IT specialistų nėra aiškios nuomonės, ar failas turėtų būti laikomas atitinkamos sistemos struktūriniu elementu. Tie, kurie mano, kad tai nėra visiškai teisinga, argumentuoja savo požiūrį sakydami, kad sistema gali lengvai egzistuoti be failų. Net jei tai praktiniu požiūriu nenaudingas reiškinys. Net jei į diską neįrašyta jokių failų, atitinkama sistema vis tiek gali būti. Paprastai parduotuvėse parduodamose magnetinėse laikmenose nėra jokių failų. Bet jie jau turi atitinkamą sistemą. Kitas požiūris yra tas, kad failai turėtų būti laikomi neatsiejama jų valdomų sistemų dalimi. Kodėl? Bet todėl, kad, pasak ekspertų, jų naudojimo algoritmai pirmiausia pritaikyti darbui su failais pagal tam tikrus standartus. Aptariamos sistemos nėra skirtos niekam kitam.

Kitas elementas, esantis daugumoje failų sistemų, yra duomenų sritis, kurioje yra informacija apie konkretaus failo vietą konkrečioje vietoje. Tai yra, vienoje disko vietoje galite įdėti nuorodą, tačiau taip pat galima suteikti prieigą prie norimos duomenų srities, kuri yra kitoje laikmenos dalyje. Galite manyti, kad spartieji klavišai yra visaverčiai failų sistemos objektai, jei sutinkate, kad failai taip pat yra tokie.

Vienaip ar kitaip, nebus klaidinga sakyti, kad visi trys duomenų tipai – failai, nuorodos ir katalogai – yra atitinkamų sistemų elementai. Bent jau ši tezė atitiks vieną iš bendrų požiūrių. Svarbiausias aspektas, apibūdinantis, kaip veikia failų sistema, yra failų ir katalogų pavadinimų suteikimo principai.

Failų ir katalogų pavadinimai įvairiose sistemose

Jei sutinkame, kad failai vis dar yra juos atitinkančių sistemų komponentai, verta apsvarstyti pagrindinę jų struktūrą. Į ką pirmiausia reikia atkreipti dėmesį? Kad būtų patogiau organizuoti prieigą prie jų daugumoje modernios sistemos duomenų valdymas suteikia dviejų lygių failų pavadinimų struktūrą. Pirmasis lygis yra vardas. Antrasis – plėtra. Kaip pavyzdį paimkime muzikos failą Dance.mp3. Šokis yra vardas. Mp3 - plėtinys. Pirmasis skirtas atskleisti vartotojui failo turinio esmę (ir kad programa būtų vadovas greita prieiga). Antrasis nurodo failo tipą. Jei tai Mp3, tada nesunku atspėti, kad kalbame apie muziką. Failai su plėtiniu Doc, kaip taisyklė, yra dokumentai, Jpg yra nuotraukos, HTML yra tinklalapiai.

Savo ruožtu katalogai turi vieno lygio struktūrą. Jie turi tik pavadinimą, be plėtinio. Jei kalbėsime apie skirtumus tarp skirtingi tipai duomenų valdymo sistemas, tuomet pirmas dalykas, į kurį reikėtų atkreipti dėmesį, yra būtent jose diegiami failų ir katalogų pavadinimų principai. Kalbant apie OS Windows specifika Kitas. Populiariausioje pasaulyje operacinėje sistemoje failai gali būti pavadinti bet kuria kalba. Tačiau maksimalus ilgis yra ribotas. Tikslus intervalas priklauso nuo naudojamos duomenų valdymo sistemos. Paprastai šios reikšmės svyruoja nuo 200 iki 260 simbolių.

Bendra taisyklė visoms operacinėms sistemoms ir atitinkamoms duomenų valdymo sistemoms yra ta, kad failai su tais pačiais pavadinimais negali būti tame pačiame kataloge. Linux sistemoje yra tam tikras šios taisyklės „liberalizavimas“. Tame pačiame kataloge gali būti failų su tomis pačiomis raidėmis, tačiau skirtinga raidė. Pavyzdžiui, Dance.mp3 ir DANCE.mp3. Tai neįmanoma naudojant „Windows“ OS. Tos pačios taisyklės taip pat nustatytos dėl katalogų talpinimo kituose.

Failų ir katalogų adresavimas

Failų ir katalogų adresavimas yra svarbiausias atitinkamos sistemos elementas. „Windows“ tinkintas formatas gali atrodyti taip: C:/Documents/Music/ – tai prieiga prie muzikos katalogo. Jei mus domina konkretus failas, adresas gali atrodyti taip: C:/Documents/Music/Dance.mp3. Kodėl "pritaikytas"? Faktas yra tas, kad aparatinės ir programinės įrangos sąveikos tarp kompiuterių komponentų lygiu prieigos prie failų struktūra yra daug sudėtingesnė. Failų sistema nustato failų blokų vietą ir sąveikauja su OS atlikdama daugiausia paslėptas operacijas. Tačiau labai retai kompiuterio vartotojui reikia naudoti kitus „adreso“ formatus. Beveik visada failai pasiekiami pagal nurodytą standartą.

„Windows“ failų sistemų palyginimas

Išstudijavome bendruosius failų sistemų veikimo principus. Dabar panagrinėkime jų dažniausiai pasitaikančių tipų ypatybes. Dažniausiai Windows sistemoje naudojamos failų sistemos yra FAT, FAT32, NTFS ir exFAT. Pirmasis iš šios serijos laikomas pasenusiu. Tuo pačiu ilgą laiką tai buvo savotiškas pramonės flagmanas, tačiau augant kompiuterių technologijoms jos galimybės nebeatitiko vartotojų poreikių ir programinės įrangos išteklių poreikių.

Failų sistema, skirta pakeisti FAT, yra FAT32. Daugelio IT ekspertų teigimu, dabar ji yra pati populiariausia, jei kalbame apie kompiuterių rinką „Windows“ valdymas. Jis dažniausiai naudojamas failams saugoti standžiuosiuose diskuose ir „flash drives“. Taip pat galima pastebėti, kad ši duomenų valdymo sistema gana reguliariai naudojama įvairių skaitmeninių įrenginių – telefonų, fotoaparatų – atminties moduliuose. Pagrindinis FAT32 pranašumas, kurį pabrėžia IT ekspertai, yra tai, kad nepaisant to, kad šią failų sistemą sukūrė Microsoft, dauguma šiuolaikinių operacinių sistemų, įskaitant įdiegtas tam tikro tipo skaitmeninėje įrangoje, gali dirbti su duomenimis joje įterptų algoritmų sistema.

FAT32 sistema taip pat turi nemažai trūkumų. Visų pirma, galime atkreipti dėmesį į vieno paimto failo dydžio apribojimą – jis negali būti didesnis nei 4 GB. Be to, FAT32 sistemoje negali būti įmontuoto naudojant Windows nurodykite loginį diską, kurio dydis būtų didesnis nei 32 GB. Bet tai galima padaryti įdiegus papildomą specializuotą programinę įrangą.

Kita populiari „Microsoft“ sukurta failų valdymo sistema yra NTFS. Kai kurių IT ekspertų teigimu, daugeliu parametrų jis pranašesnis už FAT32. Tačiau ši tezė yra teisinga, kai kalbame apie kompiuterį, kuriame veikia Windows. NTFS nėra toks universalus kaip FAT32. Dėl jos veikimo ypatumų šia failų sistema ne visada patogu naudotis, ypač mobiliuosiuose įrenginiuose. Vienas iš pagrindinių NFTS privalumų yra patikimumas. Pavyzdžiui, tais atvejais, kai kietasis diskas Jei maitinimas staiga išsijungia, tikimybė, kad failai bus sugadinti, sumažėja dėl duomenų prieigos dubliavimo algoritmų, pateiktų NTFS.

Viena iš naujausių „Microsoft“ failų sistemų yra „exFAT“. Geriausiai pritaikyta „flash drives“. Pagrindiniai veikimo principai yra tokie patys kaip ir FAT32, tačiau kai kuriais aspektais yra ir reikšmingų modernizacijų: pavyzdžiui, nėra jokių apribojimų vieno failo dydžiui. Tuo pačiu metu exFAT sistema, kaip pastebi daugelis IT ekspertų, yra tarp tų, kurių universalumas yra mažas. Kompiuteriuose, kuriuose nėra „Windows“, failų tvarkymas gali būti sudėtingas naudojant exFAT. Be to, net kai kuriose pačios Windows versijose, pvz., XP, duomenys diskuose, suformatuoti naudojant exFAT algoritmus, gali būti neįskaitomi. Turėsite įdiegti papildomą tvarkyklę.

Atminkite, kad „Windows“ operacinėje sistemoje naudojamas gana platus failų sistemų asortimentas, todėl vartotojas gali periodiškai susidurti su suderinamumo sunkumais. įvairių įrenginių su kompiuteriu. Kai kuriais atvejais, pavyzdžiui, būtina įdiegti WPD (Windows Portable Devices – technologija, naudojama dirbant su nešiojamaisiais įrenginiais) failų sistemos tvarkyklę. Kartais vartotojas jo gali neturėti po ranka, todėl išorinė OS laikmena gali jos neatpažinti. WPD failų sistemai gali prireikti papildomos programinės įrangos pritaikymo prie konkretaus kompiuterio veikimo aplinkos. Kai kuriais atvejais vartotojas bus priverstas kreiptis į IT specialistus, kad išspręstų problemą.

Kaip nustatyti, kuri failų sistema – exFAT ar NTFS, o gal FAT32 – yra optimali naudoti konkrečiais atvejais? IT specialistų rekomendacijos apskritai yra tokios. Gali būti naudojami du pagrindiniai metodai. Pagal pirmąjį, reikėtų atskirti tipines kietojo disko failų sistemas, taip pat tas, kurios geriau pritaikytos „flash drives“. FAT ir FAT32, kaip mano daugelis ekspertų, geriau tinka "flash drives", NTFS - kietiesiems diskams (dėl technologines savybes darbas su duomenimis).

Antruoju požiūriu svarbus yra nešiklio dydis. Jei kalbame apie palyginti mažo disko ar „flash drive“ tūrio naudojimą, galite jį suformatuoti FAT32 sistemoje. Jei diskas didesnis, galite pabandyti exFAT. Bet tik tuo atveju, jei laikmena nėra skirta naudoti kituose kompiuteriuose, ypač tuose, kuriuose nėra naujausių „Windows“ versijų. Jei kalbame apie didelius standžiuosius diskus, įskaitant išorinius, patartina juos suformatuoti NTFS. Tai yra maždaug kriterijai, pagal kuriuos galima pasirinkti optimalią failų sistemą – exFAT arba NTFS, FAT32. Tai reiškia, kad turėtumėte naudoti vieną iš jų, atsižvelgdami į laikmenos dydį, jos tipą, taip pat į OS versiją, kurioje pirmiausia naudojamas diskas.

Failų sistemos, skirtos „Mac“.

Kita populiari programinės ir techninės įrangos platforma pasaulinėje rinkoje kompiuterinė įranga- Macintosh iš Apple. Šios linijos kompiuteriuose veikia „Mac OS“ operacinė sistema. Kokios yra darbo su failais organizavimo ypatybės Mac kompiuteriai? Dauguma šiuolaikinių „Apple“ kompiuterių naudoja „Mac OS Extended“ failų sistemą. Anksčiau kompiuteriuose Mac darbas duomenys buvo tvarkomi pagal HFS standartus.

Pagrindinis dalykas, kurį galima pastebėti kalbant apie jo charakteristikas, yra tai, kad „Mac OS Extended“ failų sistemos valdomas diskas gali talpinti labai didelius failus – galime kalbėti apie kelis milijonus terabaitų.

Failų sistema Android įrenginiuose

Populiariausia OS mobiliesiems įrenginiams – elektroninių technologijų forma, kuri populiarumu nenusileidžia asmeniniams kompiuteriams – yra Android. Kaip failai tvarkomi atitinkamo tipo įrenginiuose? Pirmiausia atkreipkime dėmesį, kad ši operacinė sistema iš tikrųjų yra „mobili“ Linux OS adaptacija, kuri dėl atvirojo kodo programos kodas, gali būti modifikuotas naudoti įvairiuose įrenginiuose. Todėl failų valdymas mobiliuosiuose įrenginiuose, kuriuose veikia „Android“, paprastai atliekamas pagal tuos pačius principus kaip ir „Linux“. Kai kuriuos iš jų pažymėjome aukščiau. Visų pirma, failų tvarkymas sistemoje „Linux“ vykdomas neskirstant laikmenos į loginius diskus, kaip tai atsitinka „Windows“. Kas dar įdomaus yra faile? Android sistema?

„Android“ šakninis katalogas paprastai yra duomenų sritis, vadinama /mnt. Atitinkamai adresas norimą failą gali atrodyti maždaug taip: /mnt/sd/photo.jpg. Be to, yra dar viena duomenų valdymo sistemos savybė, kuri įdiegta šioje mobiliojoje OS. Faktas yra tai, kad įrenginio „flash“ atmintis paprastai skirstoma į keletą skyrių, pavyzdžiui, „Sistema“ arba „Duomenys“. Tačiau iš pradžių nurodyto kiekvieno iš jų dydžio keisti negalima. Apytikslę šio technologinio aspekto analogiją galima rasti prisiminus, kad sistemoje Windows negalite pakeisti loginių diskų dydžio (nebent naudojate specialią programinę įrangą). Jis turi būti sutvarkytas.

Kita įdomi darbo su failais organizavimo „Android“ savybė yra ta, kad atitinkama operacinė sistema, kaip taisyklė, įrašo naujus duomenis į konkrečią disko sritį - duomenis. Darbas, pavyzdžiui, su Sistemos skyriumi, neatliekamas. Todėl, kai vartotojas naudoja išmaniojo telefono ar planšetinio kompiuterio programinės įrangos nustatymų atkūrimo į „gamyklinį“ lygį funkciją, praktiškai tai reiškia, kad tie failai, įrašyti į duomenų sritį, tiesiog ištrinami. Skyrius Sistema, kaip taisyklė, nesikeičia. Be to, vartotojas, neturėdamas specializuotos programinės įrangos, negali keisti Sistemos turinio. Procedūra, susijusi su sistemos saugyklos srities atnaujinimu Android įrenginyje, vadinama mirksėjimu. Tai nėra formatavimas, nors abi operacijos dažnai atliekamos vienu metu. Paprastai mirksėjimas naudojamas montuojant ant mobilusis įrenginys daugiau nauja versija Android OS.

Taigi pagrindiniai principai, kuriais vadovaujasi „Android“ failų sistema, yra loginių diskų nebuvimas, taip pat griežtas prieigos prie sistemos ir vartotojo duomenų diferencijavimas. Negalima teigti, kad šis požiūris iš esmės skiriasi nuo įdiegto „Windows“, tačiau, daugelio IT ekspertų teigimu, „Microsoft“ OS vartotojai turi šiek tiek didesnę laisvę dirbti su failais. Tačiau, kaip mano kai kurie ekspertai, tai negali būti laikoma aiškiu „Windows“ pranašumu. „Liberalų“ failų valdymo režimą, žinoma, naudoja ne tik vartotojai, bet ir kompiuteriniai virusai, kuriai „Windows“ yra labai jautri (skirtingai nei „Linux“ ir jos „mobilusis“ diegimas „Android“ pavidalu). Tai, anot ekspertų, yra viena iš priežasčių, kodėl „Android“ įrenginiams tiek mažai virusų – vien technologiniu požiūriu jie negali pilnai funkcionuoti operacinėje aplinkoje, kuri veikia griežtos prieigos prie failų kontrolės principais.

Sveiki mano svetainės skaitytojai, norėjau jums papasakoti apie esamas Ir naujos failų sistemos, taip pat padėti jai teisingai pasirinkti. Juk pasirinkimas priklauso nuo darbo greičio, komforto ir sveikatos, nes kai kompiuteris sustingsta ir sulėtėja, nemanau, kad tau tai patinka ir tai tikrai paveikia tavo nervus :)

Kas yra failų sistema ir kam ji skirta?

Paprasčiau tariant, tai yra sistema, skirta failams ir aplankams saugoti standžiajame diske ar kitoje laikmenoje, „flash drive“, telefone, fotoaparate ir kt. Taip pat failams ir aplankams tvarkyti: perkelti, kopijuoti, pervadinti. Taigi ši sistema yra atsakinga už visus jūsų failus, todėl ji tokia svarbi.

Pasirinkus netinkamą failų sistemą, kompiuteris gali neveikti tinkamai, užstrigti, strigti, informacija tekėti lėtai, o dar blogiau – sugadinti duomenys. Tai gerai, jei ne konkrečiai sistemai, kitaip jis pasirodys. O svarbiausia – jei dėl šios priežasties jūsų kompiuteris sulėtėja, joks šiukšlių valymas nepadės!

Failų sistemų tipai?

Daugelis failų sistemų liko praeityje, o kai kurios – paskutiniame etape, nes... šiuolaikinės technologijos auga ir auga kiekvieną dieną, o dabar yra visiškai nauja failų sistema, kurią ji gali sukurti ateitis! Pažiūrėkime, nuo ko viskas prasidėjo.

Riebalai 12

Riebalai – failų paskirstymo lentelė vertime failų paskirstymo lentelė. Iš pradžių failų sistema buvo 12 bitų, naudojant daugiausia 4096 grupes. Jis buvo sukurtas seniai, dar DOS laikais, ir buvo naudojamas diskeliams ir mažiems diskams, kurių talpa iki 16 MB. Tačiau jį pakeitė labiau pažengę riebalai16.

Riebalai 16

Tai Failų sistema jau buvo 65525 ir palaikė 4,2 GB talpos diskus, tuo metu tai buvo prabanga ir dėl šios priežasties jis tuo metu gerai dirbo. Tačiau failo dydis negali viršyti 2 GB, ir tai nėra pats ekonomiškiausias geriausias variantas, kuo didesnis failo dydis, tuo daugiau vietos užima klasteris. Todėl neapsimoka naudoti daugiau nei 512 MB apimties. Lentelėje parodyta, kiek sektoriaus dydis užima priklausomai nuo laikmenos dydžio.

Nors tuo metu sistema veikė gerai, vėliau atsirado nemažai trūkumų:

1. Negalite dirbti su didesniais nei 8 GB standžiaisiais diskais.

2. Negalite kurti didesnių nei 2 GB failų.

3. Šakniniame aplanke negali būti daugiau nei 512 elementų.

4. Nesugebėjimas dirbti su didesniais nei 2 GB disko skaidiniais.

Riebalai 32

Šiuolaikinės technologijos nestovi vietoje, o laikui bėgant riebalų 16 sistema tapo nepakankama ir atėjo kaip pakaitalas riebalai 32. Ši sistema jau galėtų palaikyti iki 2 terabaitų (2048 gigabaitų) dydžio diskus ir jau dabar būtų ekonomiškai naudojama disko talpa dėl klasterių mažesnio dydžio. Kitas privalumas yra tai, kad šakniniame aplanke nėra jokių apribojimų naudoti failus ir jis yra patikimesnis, palyginti su ankstesnėmis versijomis. Tačiau didžiausias trūkumas šiuo metu yra tas, kad failai gali būti sugadinti ir gerai, kad tai nesukels . Ir antras pagrindinis trūkumas yra tas, kad dabar failai viršija daugiau nei 4 GB dydį, o sistema nepalaiko didesnės vieno failo apimties. Kad vartotojams dažnai kyla klausimų, kodėl aš negaliu atsisiųsti 7 GB filmo, nors diske yra 100 GB laisvos vietos, tai yra visa problema.

Štai kodėl minusai o cia uzteks:

1. Sistema nepalaiko failų, didesnių nei 4 GB.

2. Sistema yra jautri failų suskaidymui, todėl sistema sulėtėja.

3. Gali būti sugadintas failas.

4. Įjungta šiuo metu Jau yra diskų, didesnių nei 2 TB.

NTFS

Ir čia jis ateina kaip pakaitalas nauja sistema ntfs(New Technology File System), kas išversta Failų sistema nauja technologija , kuriame yra pašalinta nemažai trūkumų, tačiau yra ir daug trūkumų. Ši sistema yra naujausia patvirtinta, neskaitant naujosios, apie kurią kalbėsiu toliau. Sistema pasirodė dar 90-aisiais, buvo patvirtinta 2001 m., išleidus „Windows XP“, ir vis dar naudojama šiandien. palaiko diskus iki 18 TB, šaunu, tiesa? O kai failai yra suskaidyti, greičio praradimas nėra toks pastebimas. Saugumas jau pasiekė gerą lygį, gedimo atveju informacijos sugadinimas mažai tikėtinas.

Minusai ir čia jie bus:

1. Vartojimas laisvosios kreipties atmintis, jei turite mažiau nei 64 MB RAM, tada jos diegti nerekomenduojama.

2. Kai standžiajame diske lieka 10% laisvos vietos, sistema pradeda pastebimai lėtėti.

3. Darbas su maža talpa gali būti sudėtingas.

Naujas ReFS

Naujas ReFS failų sistema ( Atspari failų sistema) verčiama kaip gedimams atspari failų sistema, sukurta naujajai Windows operacinei sistemai, po kurios gali būti ateitis! Kūrėjų teigimu, sistema turėtų būti itin patikima ir netrukus po modifikacijos bus palaikoma kitose operacinėse sistemose. Čia yra skirtumų lentelė:

Kaip matote, naujoji sistema palaiko didesnį disko vietos kiekį ir didesnį simbolių skaičių kelyje ir failo pavadinime. Sistema žada būti saugesnė, kurioje turėtų būti kuo mažiau gedimų dėl naujos architektūros ir kitokio žurnalo įrašymo būdo. Nors, žinoma, tik matoma privalumus, tačiau kiek tai tiesa, kol kas nežinoma. Po visiško patvirtinimo, nemažai minusai. Tačiau kol kas tai lieka paslaptimi. Tikėkimės, kad naujoji failų sistema suteiks mums tik teigiamų įspūdžių.

Kokią failų sistemą turėtumėte pasirinkti?

Geriau įdiegti gerai veikiančiame kompiuteryje Ntfs, jis bus produktyvesnis ir saugesnis šiems tikslams. Nerekomenduojama diegti kompiuteriuose, kurių standžiojo disko talpa mažesnė nei 32 GB, o RAM – 64 MB. Ir senoji ponia riebalai32 galima įdiegti į mažos talpos „flash drives“, nes našumas gali būti didesnis. Ir dar vienas dalykas yra tas, kad suformatavus telefono, skaitmeninio fotoaparato ir kitų elektroninių įrenginių „flash drive“ ntfs formatu, gali atsirasti klaidų, nes... Kai kurie įrenginiai gali nepalaikyti ntfs arba gali lėtai jį naudoti ir sukelti strigčių. Taigi prieš formatuodami įsitikinkite, kuri failų sistema geriausiai tinka jūsų įrenginiui.

Yra ir kitų tipų failų sistemos, pavyzdžiui, Linux XFS, ReiserFS (Reiser3), JFS (Journaled File System), ext (išplėstinė failų sistema), ext2 (antra išplėstinė failų sistema), ext3 (trečioji išplėstinė failų sistema), Reiser4, ext4, Btrfs (B-tree FS arba Butter FS), Tux2, Tux3, Xiafs, ZFS (Zettabaitų failų sistema), bet tai visai kita istorija...

Kodėl išmanusis telefonas negali paleisti programų iš atminties kortelės? Kuo ext4 iš esmės skiriasi nuo ext3? Kodėl „flash drive“ veiks ilgiau, jei formatuosite jį NTFS, o ne FAT? Kokia yra pagrindinė F2FS problema? Atsakymai slypi failų sistemų struktūrinėse ypatybėse. Pakalbėsime apie juos.

Įvadas

Failų sistemos apibrėžia, kaip duomenys saugomi. Jie nustato, su kokiais apribojimais susidurs vartotojas, kaip greitai bus skaitymo ir rašymo operacijos ir kiek laiko diskas veiks be gedimų. Tai ypač pasakytina apie biudžetinius SSD ir jų jaunesnius brolius – „flash drives“. Žinodami šias funkcijas galite išnaudoti visas bet kurios sistemos galimybes ir optimizuoti jos naudojimą konkrečioms užduotims atlikti.

Kiekvieną kartą, kai reikia atlikti ką nors nereikšmingo, turite pasirinkti failų sistemos tipą ir parametrus. Pavyzdžiui, norite paspartinti dažniausiai naudojamas failų operacijas. Failų sistemos lygiu tai galima pasiekti Skirtingi keliai: indeksavimas suteiks Greita paieška, o iš anksto rezervavus nemokamus blokus, bus lengviau perrašyti dažnai besikeičiančius failus. Iš anksto optimizavus duomenis RAM, sumažės reikalingų įvesties / išvesties operacijų skaičius.

Tokios šiuolaikinių failų sistemų savybės kaip tingus rašymas, deduplikacija ir kiti pažangūs algoritmai padeda pailginti veikimo be problemų laikotarpį. Jie ypač aktualūs pigiems SSD diskams su TLC atminties lustais, „flash drives“ ir atminties kortelėmis.

Skirtingų lygių diskų masyvai optimizuojami atskirai: pavyzdžiui, failų sistema gali palaikyti supaprastintą garsumo atspindėjimą, momentinį momentinį vaizdą arba dinaminį mastelio keitimą, nenaudojant tomo neprisijungus.

Juoda dėžė

Vartotojai paprastai dirba su failų sistema, kurią pagal numatytuosius nustatymus siūlo operacinė sistema. Jie retai kuria naujas disko skaidines ir dar rečiau galvoja apie savo nustatymus – tiesiog naudoja rekomenduojamus parametrus ar net perka iš anksto suformatuotas laikmenas.

„Windows“ gerbėjams viskas paprasta: NTFS visuose disko skaidiniuose ir FAT32 (arba tas pats NTFS) „flash drives“. Jei yra NAS ir ji naudoja kokią nors kitą failų sistemą, daugumai ji lieka nesuvokiama. Jie tiesiog prisijungia prie jo per tinklą ir atsisiunčia failus, tarsi iš juodos dėžės.

Mobiliosiose programėlėse su Android ext4 dažniausiai randama vidinė atmintis ir FAT32 „microSD“ kortelėse. „Yabloko“ visiškai nesvarbu, kokią failų sistemą jie turi: HFS+, HFSX, APFS, WTFS... jiems tik gražios geriausių dizainerių nupieštos aplankų ir failų piktogramos. „Linux“ naudotojai turi didžiausią pasirinkimą, tačiau galite pridėti nevietinių failų sistemų palaikymą tiek „Windows“, tiek „MacOS“ – daugiau apie tai vėliau.

Bendros šaknys

Sukurta daugiau nei šimtas skirtingų failų sistemų, tačiau dabartinėmis galima laikyti šiek tiek daugiau nei tuziną. Nors jie visi buvo sukurti savo konkrečioms programoms, daugelis jų buvo susiję konceptualiu lygmeniu. Jie yra panašūs, nes naudoja to paties tipo (meta)duomenų atvaizdavimo struktūrą – B-medžius („dvi medžius“).

Kaip ir bet kuri hierarchinė sistema, B-medis prasideda šakniniu įrašu, o paskui išsišakoja iki lapo elementų – atskirų failų ir jų atributų įrašų arba „lapų“. Pagrindinė tokios loginės struktūros sukūrimo priežastis buvo pagreitinti failų sistemos objektų paiešką dideliuose dinaminiuose masyvuose – pavyzdžiui, kelių terabaitų standžiuosiuose diskuose ar dar didesniuose RAID masyvuose.

B-medžiams reikia daug mažiau prieigų prie disko nei kitų tipų subalansuotiems medžiams, kad būtų galima atlikti tas pačias operacijas. Tai pasiekiama dėl to, kad galutiniai objektai B medžiuose yra hierarchiškai išdėstyti tame pačiame aukštyje, o visų operacijų greitis yra tiksliai proporcingas medžio aukščiui.

Kaip ir kiti subalansuoti medžiai, B-medžiai turi vienodą kelio ilgį nuo šaknų iki bet kurio lapo. Užuot augę aukštyn, jie labiau išsišakoja ir auga: visuose B medžio šakų taškuose yra daug nuorodų į antrinius objektus, todėl juos lengva rasti atliekant mažiau skambučių. Didelis rodyklių skaičius sumažina daugiausiai laiko reikalaujančių disko operacijų skaičių – galvos padėties nustatymą skaitant savavališkus blokus.

B-medžių koncepcija buvo suformuluota dar aštuntajame dešimtmetyje ir nuo to laiko buvo įvairiai patobulinta. Vienaip ar kitaip jis yra įdiegtas NTFS, BFS, XFS, JFS, ReiserFS ir daugelyje DBVS. Visi jie yra giminaičiai pagal pagrindinius duomenų organizavimo principus. Skirtumai susiję su detalėmis, dažnai gana svarbiomis. Susijusios failų sistemos turi ir bendrą trūkumą: visos jos buvo sukurtos dirbti specialiai su diskais dar prieš atsirandant SSD.

Flash atmintis kaip progreso variklis

Kietojo kūno įrenginiai pamažu keičia diskų įrenginius, tačiau kol kas jie priversti naudoti jiems svetimas failų sistemas, perduodamas paveldėjimo būdu. Jie sukurti ant „flash“ atminties matricų, kurių veikimo principai skiriasi nuo diskinių įrenginių. Visų pirma, „flash“ atmintis turi būti ištrinta prieš įrašant. Šios operacijos NAND lustai negali atlikti atskirų ląstelių lygiu. Tai įmanoma tik dideliems blokams.

Šis apribojimas atsiranda dėl to, kad NAND atmintyje visos ląstelės yra sujungtos į blokus, kurių kiekvienas turi tik vieną bendras ryšysį valdymo magistralę. Mes nesigilinsime į puslapio organizavimo detales ir neaprašysime visos hierarchijos. Svarbus pats grupės operacijų su ląstelėmis principas ir tai, kad „flash“ atminties blokų dydžiai dažniausiai yra didesni nei blokai, kuriems adresuojama bet kurioje failų sistemoje. Todėl visi diskų su NAND Flash adresai ir komandos turi būti išversti per FTL (Flash Translation Layer) abstrakcijos sluoksnį.

Suderinamumą su diskinių įrenginių logika ir jų vietinių sąsajų komandų palaikymą užtikrina „flash“ atminties valdikliai. Paprastai FTL yra įdiegtas jų programinėje įrangoje, tačiau gali būti (iš dalies) vykdomas pagrindiniame kompiuteryje – pavyzdžiui, „Plextor“ kompanija rašo savo SSD tvarkyklės, pagreitina įrašymą.

Neįmanoma apsieiti be FTL, nes net vieno bito įrašymas į konkrečią langelį suaktyvina visą eilę operacijų: valdiklis suranda bloką, kuriame yra norima ląstelė; blokas yra visiškai nuskaitomas, įrašomas į talpyklą arba laisvą vietą, tada visiškai ištrinamas, o po to jis perrašomas su reikiamais pakeitimais.

Toks požiūris primena kasdienybę kariuomenėje: norėdamas duoti įsakymą vienam kariui, seržantas sudaro generalinį rikiuotę, iššaukia vargšą iš rikiuotės, o likusiems liepia išsiskirstyti. Dabar retoje NOR atmintyje organizacija buvo specialiosios pajėgos: kiekviena ląstelė buvo valdoma savarankiškai (kiekvienas tranzistorius turėjo individualų kontaktą).

Valdiklių užduočių daugėja, nes su kiekviena „flash“ atminties karta mažėja jos gamybos techninis procesas, siekiant padidinti tankį ir sumažinti duomenų saugojimo išlaidas. Kartu su technologiniais standartais mažėja ir numatomas lustų tarnavimo laikas.

Moduliai su vieno lygio SLC ląstelėmis turėjo deklaruotą 100 tūkstančių perrašymo ciklų ir net daugiau išteklių. Daugelis jų vis dar veikia senuose „flash drives“ ir CF kortelėse. Įmonės klasės MLC (eMLC) ištekliai buvo deklaruoti nuo 10 iki 20 tūkst., o įprastinio vartotojo MLC - 3-5 tūkst. Tokio tipo atmintį aktyviai gniaužia dar pigesnis TLC, kurio resursas vos siekia tūkstantį ciklų. Norint išlaikyti priimtiną „flash“ atminties tarnavimo laiką, reikia programinės įrangos gudrybių, o naujos failų sistemos tampa viena iš jų.

Iš pradžių gamintojai manė, kad failų sistema yra nesvarbi. Pats valdiklis turi aptarnauti trumpalaikį bet kokio tipo atminties elementų masyvą, optimaliai paskirstydamas apkrovą tarp jų. Failų sistemos tvarkyklei ji imituoja įprastą diską ir pati atlieka žemo lygio bet kokios prieigos optimizavimą. Tačiau praktiškai optimizavimas skiriasi priklausomai nuo įrenginio, nuo stebuklingo iki netikro.

Įmonių SSD diskuose įtaisytas valdiklis yra mažas kompiuteris. Jis turi didžiulį atminties buferį (pusė gigabaito ar daugiau) ir palaiko daugybę duomenų efektyvumo metodų, kad būtų išvengta nereikalingų perrašymo ciklų. Lustas sutvarko visus blokus talpykloje, atlieka tingų rašymą, iš karto atlieka dubliavimo pašalinimą, kai kuriuos blokus rezervuoja, o kitus išvalo fone. Visa ši magija nutinka visiškai nepastebimai OS, programų ir vartotojo. Naudojant tokį SSD, tikrai nesvarbu, kokia failų sistema naudojama. Vidinis optimizavimas turi daug didesnį poveikį našumui ir ištekliams nei išoriniai.

Biudžetiniai SSD (o juo labiau „flash drives“) aprūpinti daug mažiau išmaniųjų valdiklių. Talpykla juose yra ribota arba jos nėra, o pažangios serverių technologijos visiškai nenaudojamos. Atminties kortelėse esantys valdikliai yra tokie primityvūs, kad dažnai teigiama, kad jų iš viso nėra. Todėl pigiems įrenginiams su „flash“ atmintimi išlieka aktualūs išoriniai apkrovos balansavimo metodai - pirmiausia naudojant specializuotas failų sistemas.

Nuo JFFS iki F2FS

Vienas pirmųjų bandymų parašyti failų sistemą, kurioje būtų atsižvelgta į „flash“ atminties organizavimo principus, buvo JFFS – Journaling Flash File System. Iš pradžių ši Švedijos bendrovės „Axis Communications“ plėtra buvo skirta atminties efektyvumo didinimui tinklo įrenginiai, kurį „Axis“ pagamino 9-ajame dešimtmetyje. Pirmoji JFFS versija palaikė tik NOR atmintį, tačiau jau antroje versijoje susidraugavo su NAND.

Šiuo metu JFFS2 naudojamas ribotai. Iš esmės jis vis dar naudojamas Linux platinimaiįterptoms sistemoms. Jį galima rasti maršrutizatoriuose, IP kamerose, NAS ir kituose nuolatiniuose daiktų interneto įrenginiuose. Apskritai visur, kur reikalingas nedidelis patikimos atminties kiekis.

Kitas bandymas sukurti JFFS2 buvo LogFS, kuris saugojo inodes atskirame faile. Šios idėjos autoriai – IBM Vokietijos padalinio darbuotojas Jornas Engelis ir Osnabriuko universiteto dėstytojas Robertas Mertensas. Šaltinis„LogFS“ galima rasti „GitHub“. Sprendžiant iš to, kad paskutinis jo pakeitimas buvo atliktas prieš ketverius metus, „LogFS“ populiarumo nesulaukė.

Tačiau šie bandymai paskatino kitos specializuotos failų sistemos – F2FS – atsiradimą. Jį sukūrė „Samsung Corporation“, kuriai tenka nemaža dalis pasaulyje pagaminamos „flash“ atminties. „Samsung“ gamina lustus NAND Flash savo įrenginiams ir kitų įmonių pageidavimu, taip pat kuria SSD su iš esmės naujomis sąsajomis, o ne senomis diskinėmis. „Samsung“ požiūriu, jau seniai reikėjo sukurti specializuotą failų sistemą, optimizuotą „flash“ atminčiai.

Prieš ketverius metus, 2012 m., Samsung sukūrė F2FS (Flash Friendly File System). Jos idėja buvo gera, bet įgyvendinimas pasirodė neapdorotas. Pagrindinė užduotis kuriant F2FS buvo paprasta: sumažinti ląstelių perrašymo operacijų skaičių ir kuo tolygiau paskirstyti jų apkrovą. Tam reikia tuo pačiu metu atlikti operacijas su keliomis ląstelėmis tame pačiame bloke, o ne priversti jas po vieną. Tai reiškia, kad reikia ne akimirksniu perrašyti esamus blokus pirmą kartą OS prašymu, o komandų ir duomenų kaupimas talpykloje, naujų blokų pridėjimas prie laisvos vietos ir atidėtas langelių ištrynimas.

Šiandien „Linux“ (taigi ir „Android“) sistemoje F2FS palaikymas jau yra oficialiai įdiegtas, tačiau praktiškai tai dar nesuteikia jokių ypatingų pranašumų. Pagrindinė šios failų sistemos savybė (tingus perrašymas) leido daryti ankstyvas išvadas apie jos efektyvumą. Senas talpyklos triukas netgi apgavo ankstyvosios versijos etalonų, kur F2FS pademonstravo įsivaizduojamą pranašumą ne keliais procentais (kaip tikėtasi) ar net kelis kartus, o dydžiu. F2FS vairuotojas tiesiog pranešė apie operacijos, kurią tik planavo atlikti valdiklis, pabaigą. Tačiau jei tikrasis F2FS našumo padidėjimas yra mažas, elementų nusidėvėjimas tikrai bus mažesnis nei naudojant tą patį ext4. Tie optimizavimai, kurių negali padaryti pigus valdiklis, bus atliekami pačios failų sistemos lygiu.

Plėtis ir bitmaps

Kol kas F2FS geekams yra suvokiamas kaip egzotika. Net savoje Samsung išmanieji telefonai ext4 vis dar galioja. Daugelis mano, kad tai tolimesnė ext3 plėtra, tačiau tai nėra visiškai tiesa. Tai daugiau apie revoliuciją, o ne apie 2 TB vieno failo barjero įveikimą ir tiesiog kitų kiekybinių rodiklių padidinimą.

Kai kompiuteriai buvo dideli, o failai maži, adresavimas nebuvo problema. Kiekvienai bylai buvo skirtas tam tikras skaičius blokų, kurių adresai buvo įrašyti į atitikmenų lentelę. Taip veikė ext3 failų sistema, kuri veikia iki šiol. Tačiau ext4 pasirodė iš esmės kitoks adresavimo būdas - apimtis.

Plėtiniai gali būti laikomi inodų plėtiniais kaip atskiri blokų rinkiniai, kurie yra visiškai adresuojami kaip gretimos sekos. Viename apimtyje gali būti visas vidutinio dydžio failas, tačiau dideliems failams pakanka skirti keliolika ar du apimtis. Tai daug efektyviau, nei spręsti šimtus tūkstančių mažų keturių kilobaitų blokų.

Pats įrašymo mechanizmas taip pat pasikeitė ext4. Dabar blokai iš karto paskirstomi vienoje užklausoje. Ir ne iš anksto, o prieš pat įrašant duomenis į diską. Tingus kelių blokų paskirstymas leidžia atsikratyti nereikalingų operacijų, dėl kurių buvo kaltas ext3: jame iš karto buvo paskirti blokai naujam failui, net jei jis visiškai tilpo talpykloje ir buvo planuojamas ištrinti kaip laikinai.

Riebalais ribojama dieta

Be subalansuotų medžių ir jų modifikacijų, yra ir kitų populiarių loginių struktūrų. Yra failų sistemų su iš esmės kitokiu organizavimu - pavyzdžiui, linijine. Tikriausiai dažnai naudojate bent vieną iš jų.

Paslaptis

Atspėk mįslę: būdama dvylikos ji pradėjo priaugti svorio, šešiolikos buvo kvaila storulė, o trisdešimt dvejų tapo stora ir liko paprasta. Kas ji?

Tai tiesa, tai istorija apie FAT failų sistemą. Suderinamumo reikalavimai suteikė jai blogą paveldimumą. Diskeliuose jis buvo 12 bitų, kietuosiuose – iš pradžių 16 bitų ir iki šių dienų išliko kaip 32 bitų. Kiekvienoje paskesnėje versijoje adresuojamų blokų skaičius didėjo, tačiau iš esmės niekas nepasikeitė.

Vis dar populiari FAT32 failų sistema atsirado prieš dvidešimt metų. Šiandien jis vis dar primityvus ir nepalaiko prieigos kontrolės sąrašų, disko kvotų, fono glaudinimo ar kitų modernių duomenų optimizavimo technologijų.

Kodėl šiais laikais reikalingas FAT32? Viskas vis dar yra tik suderinamumo užtikrinimui. Gamintojai teisingai mano, kad FAT32 skaidinį gali nuskaityti bet kuri OS. Štai kodėl jie sukuria jį išoriniuose standžiuosiuose diskuose, USB atmintinėje ir atminties kortelėse.

Kaip atlaisvinti išmaniojo telefono „flash“ atmintį

Išmaniuosiuose telefonuose naudojamos microSD(HC) kortelės pagal numatytuosius nustatymus suformatuotos FAT32. Tai yra pagrindinė kliūtis juose diegti programas ir perkelti duomenis iš vidinės atminties. Norėdami tai įveikti, kortelėje turite sukurti skaidinį su ext3 arba ext4. Į jį galima perkelti visus failo atributus (įskaitant savininką ir prieigos teises), todėl bet kuri programa gali veikti taip, lyg būtų paleista iš vidinės atminties.

„Windows“ nežino, kaip sukurti daugiau nei vieną skaidinį „flash“ diskuose, tačiau tam galite paleisti „Linux“ (bent jau virtualioje mašinoje) arba išplėstinę įrankį, skirtą dirbti su loginiu skaidymu, pavyzdžiui, „MiniTool Partition Wizard Free“. Kortelėje atradus papildomą pirminį skaidinį su ext3/ext4, „Link2SD“ programa ir panašios pasiūlys daug daugiau galimybių nei vieno FAT32 skaidinio atveju.

Kitas argumentas, palaikantis pasirinkimą FAT32, dažnai minimas kaip žurnalo stoka, o tai reiškia greitesnes įrašymo operacijas ir mažesnį NAND Flash atminties elementų nusidėvėjimą. Praktiškai naudojant FAT32 atsiranda priešingai ir kyla daug kitų problemų.

„Flash“ diskai ir atminties kortelės greitai miršta dėl to, kad bet koks FAT32 pakeitimas sukelia tų pačių sektorių, kuriuose yra dvi failų lentelių grandinės, perrašymą. Išsaugojau visą tinklalapį ir jis buvo perrašytas šimtą kartų – kiekvieną kartą į „flash drive“ pridedant dar vieną mažą GIF. Ar paleidote nešiojamąją programinę įrangą? Jis sukuria laikinus failus ir nuolat juos keičia paleisdamas. Todėl daug geriau naudoti NTFS „flash drives“ su jos gedimams atsparia $MFT lentele. Maži failai gali būti saugomi tiesiogiai pagrindinėje failų lentelėje, o jos plėtiniai ir kopijos įrašomos į skirtingas „flash“ atminties sritis. Be to, NTFS indeksavimas pagreitina paiešką.

INFORMACIJA

Kita problema, su kuria susiduria dauguma vartotojų, yra ta, kad į FAT32 skaidinį neįmanoma įrašyti didesnio nei 4 GB failo. Priežastis ta, kad FAT32 failo dydis aprašomas 32 bitais failų paskirstymo lentelėje, o 2^32 (tiksliau – atėmus vieną) yra lygiai keturi koncertai. Pasirodo, į ką tik įsigytą „flash“ atmintinę negalima įrašyti nei normalios kokybės filmo, nei DVD vaizdo.

Kopijuoti dideli failai Tai nėra taip blogai: kai bandote tai padaryti, klaida bent iš karto matosi. Kitose situacijose FAT32 veikia kaip uždelsto veikimo bomba. Pavyzdžiui, nukopijavote nešiojamąją programinę įrangą į "flash drive" ir iš pradžių naudojate ją be problemų. Po ilgo laiko viena iš programų (pavyzdžiui, buhalterinė ar el. paštas), duomenų bazė išsipučia ir... tiesiog nustoja atsinaujinti. Failo perrašyti negalima, nes jis pasiekė 4 GB ribą.

Mažiau akivaizdi problema yra ta, kad FAT32 failo ar katalogo sukūrimo datą galima nurodyti per dvi sekundes. To nepakanka daugeliui kriptografinių programų, kurios naudoja laiko žymas. Mažas datos atributo tikslumas yra dar viena priežastis, kodėl saugumo požiūriu FAT32 nelaikomas tinkama failų sistema. Tačiau jos trūkumus galima panaudoti ir savo reikmėms. Pavyzdžiui, jei nukopijuosite bet kokius failus iš NTFS skaidinio į FAT32 tomą, jie bus išvalyti nuo visų metaduomenų, taip pat paveldėtų ir specialiai nustatytų teisių. FAT tiesiog jų nepalaiko.

exFAT

Kitaip nei FAT12/16/32, exFAT buvo sukurtas specialiai USB Flash ir didelėms (≥ 32 GB) atminties kortelėms. Išplėstinė FAT pašalina aukščiau minėtą FAT32 trūkumą – perrašant tuos pačius sektorius su bet kokiu pakeitimu. Kaip 64 bitų sistema, ji praktiškai neturi didelių apribojimų vieno failo dydžiui. Teoriškai jis gali būti 2^64 baitų (16 EB) ilgio, o tokio dydžio kortelės greitai pasirodys.

Kitas esminis exFAT skirtumas yra prieigos kontrolės sąrašų (ACL) palaikymas. Tai nebėra tas pats paprastas iš devintojo dešimtmečio, tačiau uždaras formato pobūdis trukdo įgyvendinti exFAT. ExFAT palaikymas yra visiškai ir legaliai įdiegtas tik Windows (pradedant nuo XP SP2) ir OS X (pradedant nuo 10.6.5). Linux ir *BSD palaikoma arba su apribojimais, arba ne visai legaliai. „Microsoft“ reikalauja licencijos naudoti exFAT, todėl šioje srityje kyla daug teisinių ginčų.

Btrfs

Kitas žymus failų sistemų, pagrįstų B medžiais, atstovas vadinamas Btrfs. Ši FS pasirodė 2007 m. ir iš pradžių buvo sukurta „Oracle“, siekiant dirbti su SSD ir RAID. Pavyzdžiui, jis gali būti dinamiškai keičiamas: sukuriant naujus inodus tiesiai veikiančioje sistemoje arba padalijant tomą į subtūrius, neskiriant jiems laisvos vietos.

„Btrfs“ įdiegtas kopijavimo ir rašymo mechanizmas ir visiška integracija su „Device Mapper“ branduolio moduliu leidžia beveik akimirksniu daryti momentines nuotraukas per virtualius bloko įrenginius. Išankstinis suspaudimas (zlib arba lzo) ir dubliavimo panaikinimas pagreitina pagrindines operacijas, taip pat prailgina „flash“ atminties veikimo laiką. Tai ypač pastebima dirbant su duomenų bazėmis (pasiekiamas 2-4 kartų suspaudimas) ir mažais failais (jie rašomi tvarkingais dideliais blokais ir gali būti saugomi tiesiai „lapuose“).

Btrfs taip pat palaiko visą registravimo režimą (duomenys ir metaduomenys), apimties tikrinimą neatjungiant ir daug kitų modernių funkcijų. Btrfs kodas paskelbtas pagal GPL licenciją. Ši failų sistema palaikoma kaip stabili Linux sistemoje nuo 4.3.1 branduolio versijos.

Žurnalai

Beveik visos daugiau ar mažiau modernios failų sistemos (ext3/ext4, NTFS, HFSX, Btrfs ir kitos) priklauso bendrai žurnaluojamų failų grupei, nes įrašus apie atliktus pakeitimus atlieka atskirame žurnale (žurnalas) ir yra tikrinamos pagal jį. gedimo atveju disko operacijų metu. Tačiau šių failų sistemų registravimo detalumas ir atsparumas gedimams skiriasi.

Ext3 palaiko tris registravimo režimus: su Atsiliepimas, organizuotas ir baigtas kirtimas. Pirmajame režime įrašomi tik bendrieji pakeitimai (metaduomenys), atliekami asinchroniškai, atsižvelgiant į pačių duomenų pakeitimus. Antruoju režimu atliekamas tas pats metaduomenų įrašymas, tačiau griežtai prieš atliekant bet kokius pakeitimus. Trečiasis režimas prilygsta visam registravimui (pakeitimai tiek metaduomenyse, tiek pačiuose failuose).

Tik paskutinė parinktis užtikrina duomenų vientisumą. Likę du tik pagreitina klaidų aptikimą nuskaitymo metu ir garantuoja pačios failų sistemos, bet ne failų turinio, vientisumo atkūrimą.

Žurnalų rašymas NTFS yra panašus į antrąjį registravimo režimą ext3. Žurnale įrašomi tik metaduomenų pakeitimai, o patys duomenys gali būti prarasti gedimo atveju. Šis registravimo metodas NTFS sistemoje nebuvo skirtas maksimaliam patikimumui pasiekti, o tik kaip kompromisas tarp našumo ir atsparumo gedimams. Štai kodėl žmonės, kurie yra įpratę dirbti su visiškai žurnalinėmis sistemomis, mano, kad NTFS pseudožurnalas.

NTFS įdiegtas metodas tam tikrais atžvilgiais yra netgi geresnis nei numatytasis ext3. NTFS papildomai periodiškai sukuria kontrolinius taškus, kad užtikrintų, jog visos anksčiau atidėtos disko operacijos būtų baigtos. Kontroliniai taškai neturi nieko bendra su atkūrimo taškais \Sistemos apimties informacija\ . Tai tik paslaugų žurnalo įrašai.

Praktika rodo, kad tokio dalinio NTFS žurnalavimo daugeliu atvejų pakanka, kad veiktų be problemų. Galų gale, net ir staiga nutrūkus elektrai, diskiniai įrenginiai nepraranda energijos iš karto. Maitinimo šaltinis ir daugybė pačių diskų kondensatorių suteikia tik minimalų energijos kiekį, kurio pakanka esamai įrašymo operacijai užbaigti. Naudojant šiuolaikinius SSD, kurių greitis ir efektyvumas, tokio pat energijos kiekio paprastai užtenka laukiančioms operacijoms atlikti. Bandymas pereiti prie visiško registravimo žymiai sumažintų daugumos operacijų greitį.

Trečiųjų šalių failų prijungimas sistemoje „Windows“.

Failų sistemų naudojimą riboja jų palaikymas OS lygiu. Pavyzdžiui, Windows nesupranta ext2/3/4 ir HFS+, bet kartais reikia juos naudoti. Tai galima padaryti pridedant atitinkamą tvarkyklę.

ĮSPĖJIMAS

Atvira tvarkyklė, skirta skaityti ir rašyti ext2/3 skaidinius su daliniu ext4 palaikymu. Naujausia versija palaiko iki 16 TB apimtis ir skaidinius. LVM, prieigos kontrolės sąrašai ir išplėstiniai atributai nepalaikomi.

Egzistuoja nemokamas papildinys Dėl Totalus vadas. Palaiko ext2/3/4 skaidinių skaitymą.

coLinux yra atviras ir nemokamas Linux branduolio prievadas. Kartu su 32 bitų tvarkykle ji leidžia paleisti Linux Windows aplinka nuo 2000 iki 7 nenaudojant virtualizacijos technologijų. Palaiko tik 32 bitų versijas. 64 bitų modifikacijos kūrimas buvo atšauktas. „coLinux“ leidžia, be kita ko, organizuoti iš „Windows“ prieigaį ext2/3/4 skaidinius. Parama projektui sustabdyta 2014 m.

„Windows 10“ jau gali turėti įmontuotą „Linux“ failų sistemų palaikymą, jis tiesiog paslėptas. Šias mintis siūlo branduolio lygio tvarkyklė Lxcore.sys ir paslauga LxssManager, kurią kaip biblioteką įkelia Svchost.exe procesas. Daugiau informacijos apie tai rasite Alex Ionescu ataskaitoje „The Linux Kernel Hidden Inside Windows 10“, kurią jis pateikė „Black Hat 2016“.

ExtFS for Windows yra mokama tvarkyklė, kurią gamina Paragon. Jis veikia nuo Windows 7 iki 10 ir palaiko skaitymo / rašymo prieigą prie ext2/3/4 tomų. Suteikia beveik visišką ext4 palaikymą sistemoje Windows.

HFS+, skirta Windows 10, yra dar viena patentuota tvarkyklė, kurią gamina Paragon Software. Nepaisant pavadinimo, jis veikia visose „Windows“ versijose, pradedant nuo XP. Suteikia visišką prieigą prie HFS+/HFSX failų sistemų diskuose su bet kokiu išdėstymu (MBR/GPT).

„WinBtrfs“ yra ankstyva „Windows“ skirta Btrfs tvarkyklės plėtra. Jau 0.6 versijoje ji palaiko tiek skaitymo, tiek rašymo prieigą prie Btrfs tomų. Jis gali valdyti kietąsias ir simbolines nuorodas, palaiko alternatyvius duomenų srautus, ACL, dviejų tipų glaudinimą ir asinchroninį skaitymo / rašymo režimą. Nors WinBtrfs nežino, kaip naudoti mkfs.btrfs, btrfs-balance ir kitas priemones šiai failų sistemai prižiūrėti.

Failų sistemų galimybės ir apribojimai: suvestinė lentelė

„Linux“ operacinė sistema palaiko daugybę failų sistemų tipų. „Linux“ požiūriu failų sistemas galima suskirstyti į keturias grupes:

• „Gimtosios“ failų sistemos. Tai reiškia, kad failų sistema palaiko visus Linux būdingus atributus: prieigos teises, laiko žymas, failo savininko informaciją ir kt.;
• „Ne vietinės“ failų sistemos. Tai yra failų sistemos, kurios nepalaiko Linux atributų;
• Virtualus. Tai failų sistemos, neturinčios fizinės laikmenos;
• Tinklo failų sistemos.

„Gimtosios“ failų sistemos apima:

• reiserfs

ext2 failų sistema

Ext2 yra viena iš pirmųjų failų sistemų, naudojamų Linux ( Tiksliau sakant, pirmoji Linux failų sistema yra minix. Tačiau šio fs galimybės yra labai ribotos ir ji buvo naudojama tik pradiniame Linux kūrimo etape.). Jis buvo sukurtas 1993 m. Sistema laikoma labai patikima ir patikrinta laiko. Tačiau kadangi ext2 buvo sukurtas tuo metu, kai HDD 300 MB dydis buvo laikomas labai dideliu, jis turi tam tikrų apribojimų. Nėra prasmės naudoti šį fs dideliems skaidiniams; jis pradės lėtėti, kai skaidinyje bus daug failų. Tai reiškia, kad ext2 laikomas lėtu ( Sąvoka „lėtas“ yra labai santykinė. „Ext2“ yra lėtas „Linux“. Bet jei palyginsite jį su standartiniu failu FreeBSD sistema, pasirodo, kad ext2 yra labai greitas.). Žinoma, padidėjus disko dydžiui ir atsiradus naujoms tendencijoms, buvo atlikti failų sistemos pakeitimai, siekiant pagerinti jos veikimą ir funkcionalumą. Pavyzdžiui, POSIX ACL palaikymas. Tačiau pasauliniai pokyčiai to nepaveikė, todėl galime pasakyti:

Taip, tai vienintelė failų sistema, kuri man visiškai tinka.

Be to, ext2 turi rimtų apribojimų:

• Didžiausias failo dydis yra 2048 GB.
• Didžiausias failų sistemos dydis yra 32768 GB.
• Didžiausias pakatalogių skaičius viename kataloge yra 32768.

Žurnalinės failų sistemos

Šiais laikais ext2 failų sistema praktiškai nebenaudojama. Ir tai net ne apie jo apribojimus; ext2 yra gana patikima failų sistema. Viskas priklauso nuo „Linux“ serverių įkėlimo greičio. Serveris turi veikti nuolat. Tačiau stebuklų nebūna; serveriai kartais turi būti perkrauti. Jūsų užduotis yra užtikrinti, kad po sistemos gedimo jie būtų kuo greičiau paleisti iš naujo. Įjungus serverį, diskai tikrinami. Failų sistemų, ypač didelių, tikrinimo procedūra yra gana ilga procedūra. Jei tokių failų sistemų yra kelios, jų tikrinimas gali užtrukti labai ilgai. Ir serveris turi veikti!

Žurnaluose įrašytos failų sistemos buvo sukurtos siekiant sutrumpinti tikrinimo laiką ir padidinti patikimumą. Jei dirbote su duomenų bazėmis, tikriausiai žinote sandorio sąvoką. Keli SQL sakiniai sujungiami į operaciją. Sistema turi vykdyti visus teiginius. Jei bent vienas iš jų neveikia, sistema grįžta į operacijos pradžią. Jei sistema buvo neprisijungusi, kol buvo vykdoma operacija, kai ji vėl įsijungia, jei įmanoma, ji bando įvykdyti likusius pareiškimus arba grįžti į operacijos pradžią.

Operacijų žurnalo palaikymas buvo įtrauktas į šiuolaikines failų sistemas. Failų sistemos požiūriu visos operacijos su failu atrodo kaip viena operacija. Jei atidžiau pažvelgsime į failų operacijas Linux sistemoje, failo rašymas ar keitimas yra gana sudėtinga procedūra, susidedanti iš daugelio veiksmų su duomenimis diske. Naudojant operacijų žurnalą, prieš atliekant bet kokius fizinius disko pakeitimus, žurnale atidaroma nauja operacija, kurioje bus įrašyti visi failų sistemoje atliekami veiksmai. Ir tik po to, kai operacija bus įrašyta į diską, failų sistemoje bus atlikti pakeitimai.

Jei failų sistema išjungta neteisingai, tikrintojas pirmiausia pažiūrės į operacijų žurnalą ir, remdamasis jame esančiais duomenimis, bandys arba grąžinti (grąžinti) sistemą į operacijos pradžios laiką arba, jei įmanoma, atlikti sandoryje aprašytus veiksmus. Atsižvelgiant į tai, kad žurnalas turi mažas dydis(ext3 failų sistemoje tai yra 32 MB), failų sistemos atkūrimo procesas žymiai pagreitėja.

ext3 failų sistema

Kai atsirado poreikis įdiegti žurnalų failų sistemas Linux sistemoje, RedHat sukūrė ext3 failų sistemą. „RedHat“ pasuko mažiausio pasipriešinimo keliu – jie rėmėsi gerai žinomu ext2 ir pridėjo žurnalo palaikymą.

Pagal savo fizinę struktūrą ext2 yra identiškas ext3. Ši funkcija leido naudoti tas pačias programas dirbant su ext3 (kurti, tikrinti ir konfigūruoti failų sistemas), kaip ir dirbant su ext2.

Nepaisant žurnalo pridėjimo, ext3 yra greitesnis nei ext2. Ext3 privalumai taip pat apima galimybę registruoti ne tik būtinus veiksmus, bet ir duomenis, kurių kitos žurnalų sistemos neleidžia. Dėl šios funkcijos ext3 laikomas labai patikimu.

Ext3 palaiko tris darbo režimus:

• Rašymas – šiuo režimu duomenys neregistruojami. Pirmiausia į žurnalą įdedami vadinamieji metaduomenys (failo inode, nuorodos į blokus). Tik juos užregistravus, duomenys įrašomi į failų sistemą.
• Užsakyta (numatytasis režimas) – šis režimas panašus į aprašytąjį aukščiau. Vienintelis skirtumas yra tas, kad atgalinio rašymo režimu visi metaduomenys pirmiausia įrašomi į žurnalą, o tik po to įvyksta pakeitimai failų sistemoje. O užsakytu režimu, kai informacija apie bloką dedama į žurnalą, šis blokas iš karto pakeičiamas failų sistemoje. Tada informacija apie kitą bloką dedama į žurnalą, blokas įrašomas ir pan. Tai yra, duomenys keičiasi lygiagrečiai su žurnalo pasikeitimu.
• Žurnalas – viso registravimo režimas. Žurnale yra metaduomenys ir duomenys. Ir tik po to failų sistemoje įvyksta pakeitimas.

ReiserFS failų sistema

ReiserFS sukūrė Hansas Reiseris ir jo įmonė Namesys (http://www.namesys.com). Tai labai greita failų sistema, puikiai tinkanti saugoti daug mažų failų.

Pavyko išspręsti mažų failų įdėjimo į diską problemą. Pavyzdžiui, ext2/3, kad tilptų failas, kuriame yra vienas simbolis, diske bus užimtas visas blokas. Ext2/3 bloko dydis gali būti nuo 1 iki 8 KB ( dydis priklauso nuo failų sistemos dydžio). O ReiserFS duomenis iš kelių failų galima sudėti į vieną bloką. Be to, jei failo dydis yra labai mažas, duomenys gali būti dedami į inodą, tai yra, tiesiai į metaduomenis.

Failų sistema yra pagrįsta optimizuotais medžiais (B medis). Tai padidina paieškos greitį failų sistemoje ir pašalina failų ir katalogų skaičiaus apribojimą kataloge.

Ši failų sistema taip pat gana užtikrintai tvarko didelius failus.

ReiserFS failų sistemos versija 3.6 turi šiuos apribojimus:

• Maksimalus failo dydis – 8 TB (32 bitų kompiuteriams);
• Didžiausias failų sistemos dydis yra 16 TB.

Šiuo metu kuriama kita ReiserFS versija – ketvirtoji. Tikimasi, kad jis bus įjungtas 2.6.17 arba 2.6.18 branduoliuose.

JFS failų sistema

Šią failų sistemą sukūrė IBM ir ji platinama pagal GNU GPL licenciją. JFS aprašymą galima rasti internete adresu . JFS naudojamas ne tik Linux, bet ir kitose operacinėse sistemose, tokiose kaip AIX ir OS/2.

JFS yra žurnalų failų sistema. Pagrindinis jo pranašumas yra jo naudojimas kartu su LVM (Logical Apimties tvarkyklė). LVM leidžia sujungti kelis fizinius skaidinius kietieji diskaiį vieną loginį, kurį vėliau galima padalinti kaip įprastą standųjį diską. Tačiau kai kurie LVM tipai leidžia greitai prijungti naujos vietos diske. Ir jei naudojate ext3 failų sistemą augantiems skaidiniams, vienu metu gausite pranešimą apie tai, kad neįmanoma sukurti naujo failo. Faktas yra tas, kad formatuojant skaidinį ext3, iš anksto rezervuojamas baigtinis skaičius inodų, priklausomai nuo dydžio. Tai yra, maksimalus failų skaičius yra žinomas iš anksto. Jei failų sistemos dydis nepadidėja, šio inodų skaičiaus visiškai pakanka normaliam darbui. JFS turi galimybę dinamiškai padidinti failų sistemą ir inodų skaičių. Dėl šios savybės, didėjant failų sistemos dydžiui, sukuriamų failų skaičius neribojamas.

JFS failų sistema turi šiuos apribojimus:

• Didžiausią failo dydį riboja operacinės sistemos bitų dydis.
• Didžiausias failų sistemos dydis yra 512 TB.

XFS failų sistema

XFS failų sistemą sukūrė SGI (anksčiau Silicon Graphics, Inc.). XFS gimė 1994 m. ir iš pradžių buvo pristatyta su IRIX operacine sistema. SGI garsėja savo vaizdo įrašų gamybos darbo stotimis ir saugojimo serveriais. Todėl failų sistema yra optimizuota aptarnauti daug didžiulių failų ir palaikyti didelius katalogus. Dėl savo struktūros jis taip pat gerai palaiko daugybę mažų failų. Pagal greitį jis yra panašus į ReiserFS failų sistemą, o patikimumu yra pranašesnis už Hans failų sistemą ( Kiek duomenų praradau ReiserFS failų sistemoje nuo nulio. Tai tik išgelbėjo atsarginė kopija. Štai kodėl dabar nenaudoju ReiserFS serveriuose.).

Galimas didelių failų palaikymas, nes XFS yra 64 bitų failų sistema. Failų sistemos greitis pasiekiamas naudojant B+ medžius vidinių struktūrų paieškai ir aprašymui.

Vidinė failų sistemos struktūra yra gana sudėtinga ir nematau reikalo Trumpas aprašymas jo struktūra. Be to, internete yra gerų straipsnių, kuriuose išsamiai aprašomas XFS:

Microsoft failų sistemos

Jei kalbame apie „Microsoft“ failų sistemas, „Linux“ palaiko FAT ir NTFS. Su FAT viskas labai paprasta, failų sistemos struktūra žinoma, todėl Linux ji pilnai palaikoma. Vienintelis dalykas, į kurį reikia atsižvelgti naudojant FAT, yra tai, kad Linux yra dviejų tipų:

• msdos – FAT12/16.
• vfat - FAT32.

FAT palaikymas turėtų būti įjungtas, jei planuojate naudoti diskelius ir įvairius USB atmintinės įrenginius: „flash“ korteles, kietieji diskai ir tt Faktas yra tas, kad jie visi paprastai suformatuoti FAT.

NTFS yra šiek tiek sudėtingesnis. Ši failų sistema paprastai palaikoma tik skaitymo režimu. Nerekomenduojama jo naudoti įrašymo režimu. Nors rašymo režimas palaikomas, tačiau perskaitę NTFS tvarkyklių dokumentaciją pamatysite, kad ji ten parašyta didžiosiomis raidėmis: rašymo režimu galite keisti tik esamų failų turinį, jokiu būdu nekurkite naujų failų, ištrinkite arba pakeisti esamų dydį – tai gali sunaikinti failų sistemą.

Failų sistemos iso9660 ir udf

Šios failų sistemos naudojamos informacijai saugoti kompaktiniuose ir DVD diskuose.

Iš pradžių iso9660 buvo labai paprasta failų sistema su daugybe apribojimų. Pavyzdžiui, failų pavadinimai yra tokie, kaip MS DOS, ribojamas katalogų lizdų skaičius. Todėl buvo parašyti keli ISO9660 papildymai, siekiant išplėsti jo galimybes. Įskaitant papildymus, leidžiančius išsaugoti UNIX failo atributus. Visus priedus palaiko failų sistemos tvarkyklė, todėl dirbant neturėtų kilti jokių sunkumų. Be to, iso9660 tvarkyklė palaiko, kad ir kaip keistai tai skambėtų, įrašymo režimą. Jis naudojamas kuriant CD-ROM vaizdus.

Su udf taip pat nebuvo pastebėta jokių problemų. Taigi, darbas su kompaktiniais ir DVD diskais palaikomas Linux be jokių apribojimų.

proc failų sistema

Priklauso virtualių failų sistemų kategorijai. Labai naudinga failų sistema. Dirbdami administratoriumi dažnai atsigręžsite į jo galimybes. Viename iš pirmųjų skyrių apie Linux failų sistemos organizavimą trumpai kalbėjau apie šios failų sistemos paskirtį. Leiskite tik priminti, kad failai, esantys /proc kataloge, yra branduolio duomenų srities susiejimas su failų sistema. Tai yra, jei peržiūrite failo turinį, iš tikrųjų matote tam tikrą branduolio duomenų srities dalį.

Žemiau aprašysiu keletą įdomių failų, kuriuos galite rasti /proc kataloge. Jūsų sistemoje esančių failų turinys skirsis nuo pavyzdinių failų turinio.

/proc/cmdline

Sudėtyje yra komandinė eilutė, perduotas branduoliui, kai jis prasidėjo.

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

/proc/cpuinfo

Informacija apie procesorių ar procesorius.

# cat cpuinfo procesorius: 0 pardavėjo_id: GenuineIntel procesorių šeima: 6 modelis: 9 modelio pavadinimas: Intel(R) Pentium(R) M procesorius 1400MHz žingsniavimas: 5 cpu MHz: 1399.050 talpyklos dydis: 1024 KB fdiv_bug: ne hlt0_f_bug:b ne coma_bug: ne fpu: taip fpu_exception: taip cpuid lygis: 2 wp: taip vėliavėlės: fpu vme de pse tsc msr mce cx8 sep mtrr pge mca cmov pat clflush dts acpi mmx fxsr sse sse ssegoest0 tm.2 p2

/proc/devices

Įrenginių sąrašas.

# kačių įrenginiai Simbolių įrenginiai: 1 atmintis 2 pty 3 ttyp 4 /dev/vc/0 4 tty 4 ttyS 5 /dev/tty 5 /dev/console 5 /dev/ptmx 7 vcs 10 įvairūs 13 įvestis 14 garsas 21 sg 116 alsa 128 ptm 136 tšk. 171 ieee1394 180 usb 226 drm 254 pcmcia Blokuoti įrenginiai: 3 ide0 7 kilpa 8 sd 11 sr 65 sd #

/proc/dma

DMA kanalų naudojimas.

# cat dma 4: kaskados #

/proc/filesystems

Palaikomų failų sistemų sąrašas.

# cat failų sistemos 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 # ntfsque udfs nodev

/proc/interrupts

Nutraukti platinimą.

# katė pertraukia procesorių - PIC Intel 82801DB-ICH4, yenta, yenta, eth0, eth1, ohci1394, ehci_hcd:usb1, uhci_hcd:usb2, uhci_hcd:usb3, uhci_hcd:usb4, radeon@pci:00006:05IC1:0006:070. 042 14 : 11538 XT-PIC ide0 NMI: 0 LOC: 0 ERR: 0 MIS: 0 #

/proc/modules

Įkeltų modulių sąrašas.

# cat modules irtty_sir 5248 0 - Live 0xf8a09000 sir_dev 13548 1 irtty_sir, Live 0xf8a1d000 irda 107768 1 sir_dev, Live 0xf8a3f000 crc_ccitt irda20x17920x1792 4 0 - Live 0xf8a16000 parport 30920 1 parport_pc, Live 0xf8a0d000 uhci_hcd 30416 0 - Live 0xf89e7000 ehci_hcd 27656 0 – tiesioginis 0xf897a000 usbcore 103740 3 uhci_hcd,ehci_hcd, tiesioginis 0xf8990000 ohci1394 31092 0 – tiesioginis 0xf895e000 ieee1394 4930x 8631900 ipw2100 78204 0 – tiesioginis 0xf8936000 ieee80211 18948 1 ipw2100, tiesioginis 0xf8918000 ieee80211_crypt 4488 1 ieee80211, tiesioginis 0xf88epro801000 0 – tiesioginis 0xf8909000 pcmcia 30568 4 – tiesioginis 0xf8900000 firmware_class 7680 2 ipw2100,pcmcia, tiesioginis 0xf88f2000 yenta_socket 20748 4 – tiesioginis 0xf8900000 0xf89000000 ta_socket, Live 0xf8875000 pcmcia_core 34640 3 pcmcia,yenta_socket,rsrc_nonstatic, Live 0xf88e2000 #

/proc/mounts

Jame yra įdiegtų failų sistemų sąrašas.

# cat mounts rootfs / rootfs rw 0 0 /dev/root / ext3 rw 0 0 proc /proc proc rw,nodiratime 0 0 sysfs /sys sysfs rw 0 0 nėra /dev ramfs rw 0 0 /dev/hda5 /usr ext3 rw 0 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= tęsti,mft_zone_multiplier=1 0 0 devpts /dev/pts devpts rw 0 0 usbfs /proc/bus/usb usbfs rw 0 0 #

/proc/partitions

Jame yra visų prijungtų diskų skaidinių sąrašas.

# kačių pertvaros pagrindinės smulkmenos # blokų pavadinimas 3 0 58605120 hda 3 1 10485688 hda1 3 2 506520 hda2 3 3 9775080 hda3 3 4 1 hda4 3 5 9775048 hda2806 26 # 8 hda

/proc/pci

PCI magistralėje aptiktų įrenginių sąrašas.

Šis failas gali būti naudojamas norint nustatyti, kodėl kai kurie įrenginiai neveikia. Atkreipkite dėmesį į pertraukimus: jei jis yra 0, tai reiškia, kad įrenginiui dėl kokių nors priežasčių nebuvo skirta pertrauka. Viso šio failo turinio nepateiksiu, jis labai didelis.

Rasta # cat pci PCI įrenginių: 0 magistralė, 0 įrenginys, 0 funkcija: pagrindinio kompiuterio tiltas: Intel Corporation 82855PM Procesorius į I/O valdiklį (3 peržiūra). Iš anksto gaunama 32 bitų atmintis esant 0xd0000000. 0 magistralė, 1 įrenginys, 0 funkcija: PCI tiltas: Intel Corporation 82855PM procesorius į AGP valdiklį (3 peržiūra). Meistras Gebėjimas. Latencija = 96. Min Gnt=12. 0 magistralė, 29 įrenginys, 0 funkcija: USB valdiklis: Intel Corporation 82801DB/DBL/DBM (ICH4/ICH4-L/ICH4-M) USB UHCI valdiklis Nr. 1 (1 peržiūra). IRQ 11. I/O 0x1800. #

/proc/swaps

Jame yra prijungtų apsikeitimo failų ir skaidinių sąrašas.

# cat swaps Failo pavadinimo tipas Naudojamas dydis Prioritetas /dev/hda2 skaidinys 506512 0 -1 #

/proc/version

Pateikiama informacija apie operacinės sistemos versiją ir Linux branduolį.

# cat versija Linux versija 2.6.13-rc3-my (root@master) (gcc versija 3.3.6) #3 Antradienis liepos 19 d. 22:25:23 GMT+3 2005 #

Proceso informacija

Be failų, /proc yra katalogai, kurių pavadinimas yra skaičius. Kiekvienas katalogas aprašo procesą, kurio PID atitinka katalogo pavadinimą. Šiame kataloge esantys failai aprašo proceso parametrus. Vieno iš katalogų turinys parodytas žemiau.

# ls /proc/4624 auxv cwd@ exe@ maps mounts oom_score seccomp statm task/ cmdline environ fd/ mem oom_adj root@ stat status wchan #

Tik keliuose pavyzdiniuose failuose yra informacijos, kuri būtų suprantama be išankstinio apdorojimo.

cmdline

Sudėtyje yra komandinės eilutės argumentų.

# cat cmdline -su #

aplinka

Sudėtyje yra vertybių aplinkos įvairovė proceso aplinka.

# 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 #

statusą

Žmonėms suprantamu formatu pateikiama informacija apie proceso būklę.

# katės statusas Pavadinimas: bash Būsena: S (miega) SleepAVG: 98% Tgid: 4510 Pid: 4510 PPid: 4498 TracerPid: 0 Uid: 0 0 0 0 Gid: 0 0 0 0 FDS dydis: 256 Grupės: 3 0 4 2 6 10 11 VmDydis: 2832 kB VmLck: 0 kB VmRSS: 1724 kB VmStk: 388 kB VmStk: 88 kB VmExe: 628 kB VmLib: 1628 kB VmPTE: 12 kB S7 1 t. 00 000000000000 ShdPnd: 000000000000000000 SigBlk #

Kiti katalogai

Be katalogų, aprašančių sistemos procesus, /proc gali būti ir kitų katalogų. Žemiau pateikiami kai kurių iš jų tikslai:

• ide- informacija apie įrenginius, prijungtus prie ide sąsajos.
• irq- informacija apie pertraukų paskirstymą.
• neto- informacija apie tinklą. Arp lentelės ir maršruto lentelės turinys. Tinklo sąsajų ir protokolo statistika. Ir taip toliau.
• scsi- informacija apie SCSI įrenginius.
• sys- yra keičiami sistemos parametrai.

/proc/sys

Failų sistema /proc/sys yra atskira didelė tema. Naudodamiesi šiame kataloge esančiais failais, galite keisti sistemos parametrus. Pakanka įrašyti norimą reikšmę į konkretų failą. /proc/sys neaprašysiu, per daug informacijos ir per daug reikia žinoti, kad suprastum kam naudojami failai. Todėl aš jums pasakysiu, kur rasti šios failų sistemos dokumentus ir aprašymus:

Sysfs naudoja udev programa, kad dinamiškai sukurtų įrenginio failus.

Kad būtų užtikrintas normalus veikimas Asmeninis kompiuteris, reikia įdiegti daugybę reikalingos programos ir paslaugas.

Kas yra failų sistema

Nepakeičiamas operacinės sistemos elementas yra failų sistemos, kurios suteikia prieigą prie informacijos diske, kai vienu metu veikia keli procesai. Tai reiškia, kad jie suteikia patogią prieigą prie diske esančių duomenų, pašalindami galimas neteisingas situacijas.

Failų sistema taip pat turi įvairią prieigą prie informacijos: nuo rūšiavimo ir perkėlimo iki ištrynimo. Natūraliai kyla klausimas: kuri failų sistema yra geresnė, kaip paprasta ja naudotis ir kokios jos garantijos?

Populiarios failų sistemos

1. Populiariausia failų sistema yra FAT. Vienintelis akivaizdus jo trūkumas yra ribotas simbolių skaičius įvardijant failą, kuris žymiai sumažina duomenų valdymo efektyvumą.
2. Šis trūkumas buvo ištaisytas vėliau plėtojant NTFS sistemą. Kadangi visos operacinės sistemos savo informaciją talpina į diskus, failų sistemos čia yra tiesiog nepakeičiamos ir savo funkcijas turi atlikti efektyviai, be gedimų. Kalbant apie NTFS failų sistemą, jai būdinga tokia būtina savybė kaip savęs atsigavimas po beveik bet kokių neteisingų situacijų.

Failų sistema NTFS

Dar viena labai svarbi charakteristika: pasikeitus duomenims ši sistema arba teigiamai užbaigia procesą, arba iš viso jį atšaukia, o tai apsaugo nuo painiavos ir painiavos informaciniame lauke. NTFS turi naudingą parinktį – failų glaudinimą. Be to, jis gali būti taikomas atskiriems failams, o tai visiškai neturi įtakos duomenų kokybei ar darbui su jais.

Daugelis ekspertų, diskutuodami, kuri failų sistema yra geresnė saugumo požiūriu, pavadino NTFS, nes šioje sistemoje yra daug įrankių, skirtų objektų teisėms apibrėžti. Kaip dažnai nutinka, teorija yra bejėgė prieš praktiką: realiai naudojant sistema toli gražu nėra ideali.

Failų sistema FAT

Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta pirmiau, FAT patenkino operacinių sistemų poreikius Ankstyva stadija plėtra. Tačiau kai atsirado prieiga prie didelių atminties kiekių, dėl savo apribojimų ji prarado savo pozicijas pažangesnėms sistemoms. Tačiau FAT veikia efektyviau su mažais failų katalogais ir idealiai tinka lėtiems diskams.

Deja, tokia sistema negali susidoroti su dideliais failais ir nuolat kils įvairių sunkumų. Renkantis failų sistemą, svarbu nuspręsti, kokias užduotis joms nustatysite. Todėl, jei reikia dirbti su dideliais diskais, pilnais informacijos ir dideliu greičiu, tada geriau tinka NTFS sistema. Vartotojams, kurie ketina atlikti įprastas operacijas su duomenimis ir kurių nereikia naudoti sudėtingos programos, tokioje situacijoje FAT failų sistema bus efektyvesnė.

Failų sistema flash drive

Geriausia „flash drive“ failų sistema yra gana aktuali problema, nes toks informacijos saugojimo būdas šiandien yra populiariausias, daugelis mano, kad „flash drive“ reikalauja tam tikros specialios sistemos. Daugelis vartotojų gerai kalba apie UDF sistemą, nes ją palaiko beveik visi šiuolaikiniai Operacinės sistemos. Tačiau aukščiau aprašytos failų sistemos taip pat puikiai susidoros su visais reikalingais veiksmais. Todėl galite drąsiai pasirinkti bet kurį iš jų, nes jie visi pasižymi dideliu saugumo ir efektyvumo laipsniu.