System plików

System plików
System plików - metoda przechowywania i zarządzania plikami. Dzięki temu użytkownik systemu
ma do nich łatwy i swobodny dostęp.
Podstawowe funkcje systemu plików:




otwieranie i zamykanie pliku
tworzenie i usuwanie pliku
tworzenie i usuwanie folderu
odczyt i zapis do pliku
Rodzaje systemów plików:
Dyskowy system plików - system plików pozwalający na zarządzanie danymi na stacjonarnych
nośnikach danych, takich jak np. twarde dyski.
Sieciowy system plików - protokół umożliwiający przesyłanie poleceń do serwera przez sieć oraz
wykonywanie operacji na odległość.
Specjalny system plików - system plików, który nie umożliwia zarządzania danymi. Może
dostarczać interfejs, dzięki któremu możliwy jest dostęp do niektórych struktur jądra.
System oparty na bazie danych - system plików, w których pliki są identyfikowane na podstawie
swojej charakterystyki, podobnie jak w bazach danych.
FAT- Tablica alokacji plików
FAT ( File Allocation Table - tablica rozmieszczenia plików) - jest to struktura określająca, które
jednostki przydziału ( klastry ) są przyporządkowane plikom. Jedna pozycja tabeli FAT odpowiada
jednej jednostce przydziału. Jednostki przydziału, na których zapisany jest plik są pamiętane w
łańcuchu, tzn. w opisie pliku znajduje się wskaźnik do pierwszej pozycji w tabeli FAT
odpowiadającej plikowi, która z kolei wskazuje na numer następnej pozycji odpowiadającej
plikowi, ta na następna, itd. aż do symbolu końca pliku.
Dysk twardy podzielony jest na niewielkie fragmenty, zwane jednostkami alokacji lub klastrami.
Ponieważ jednostka alokacji jest wartością logiczną, a nie fizyczną (nie znajduje się ona fizycznie
na dysku ), jej rozmiar można różnie zdefiniować w zakresie od 512 bajtów do 64 kilobajtów (
Windows NT pozwala tworzyć nietypowe klastry o wielkości 256 kB).
Każdy znajdujący się na dysku twardym plik zajmuje jeden bądź więcej klastrów, ale w jednym
klastrze może znajdować się tylko jeden plik (lub jego część). Gdy rozmiar pliku jest mniejszy niż
rozmiar klastra, niewykorzystane miejsce marnuje się, zatem dlatego im mniejsze jednostki
alokacji, tym bardziej ekonomicznie wykorzystane jest miejsce na dysku. Maksymalna liczba
jednostek alokacji na dysku jest jednak ograniczona przez system plików.
FAT 16 (DOS, Windows 98 OSR2):






wykorzystuje adresowanie 16-bitowe daje możliwość zaadresowania 2 do potęgi 16 czyli 65
535 jednostek alokacji
maksymalny rozmiar partycji to 2 GB
kompatybilność ze starszymi systemami Windows
rozmiar jednostki alokacji mniejszy niż 64 KB
silna fragmentacja plików
pozostawienie zgubionych klastrów.
FAT 32 (Windows 95 OSR2, Windows 98, Windows ME):








wykorzystuje adresowanie 32-bitowe daje możliwość zaadresowania 2 do potęgi 32 czyli 4
294 967 296 jednostek alokacji
maksymalna pojemność dysku to 2 TB (w praktyce 127 GB)
maksymalny rozmiar partycji to 32 GB rozmiar jednostek alokacji
Używa mniejszych klastrów (o wielkości 4 KB dla dysków o pojemności do 8 GB),
kompatybilność tylko z nowszymi systemami Windows
rozrastanie tablicy alokacji
fragmentacja w trakcie modyfikowania i kasowania plików trwa dłużej niż w systemie FAT
16
tworzenie, kasowanie i modyfikacja plików pociąga za sobą zmiany w tablicy FAT
NTFS (Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista):







system plików nowej generacji standardowo używany w systemach Windows NT i jego
następcach zaprojektowany pod kątem pracy z wieloma użytkownikami daje możliwość
zaadresowania 2 do potęgi 64 jednostek alokacji
maksymalna pojemność dysku to 16 EB (w praktyce 2 TB)
prawa dostępu do plików i katalogów system zarządzania zapisem i odczytem danych
księgowanie czyli mechanizm, który zwiększa bezpieczeństwo systemu oraz skraca do
minimum czas sprawdzania systemu plików po awarii
możliwość szyfrowania danych
możliwość kompresji danych "w locie"
możliwość przydzielania przestrzeni każdemu użytkownikowi osobno
Ext3 (dystrybucje Linuksa):










nowoczesny, stabilny oraz dobrze przetestowany system plików oparty na systemie
ext2 wysoka wydajność dzięki przeciwdziałaniu fragmentacji
maksymalny rozmiar partycji to 32TB
maksymalny rozmiar pliku to 2TB
dobrze zdefiniowany sposób dodawania rozszerzeń niezależny od tworzącego systemu
operacyjnego
obsługa dziurawych plików
automatyczne sprawdzanie systemu po awarii oraz co określony czas
niska wydajność dla bardzo małych plików journaling, czyli mechanizm księgowania, który
zwiększa bezpieczeństwo systemu oraz skraca do minimum czas sprawdzania systemu
plików po awarii
indeksowane katalogi
zapis synchroniczny
HFS+ (Macintosh OS): stworzony przez firmę Apple Computer maksymalny rozmiar partycji to
16EB
ISO 9660 (płyty CD, DVD):





standardowy system plików płyt CD-ROM przeznaczony tylko do odczytu
stworzony w celu współpracy z różnymi systemami operacyjnymi dostęp do pliku
wymaga niewielkiej liczby przesunięć głowicy
duża swoboda we wzajemnym ułożeniu plików i katalogów na dysku
wszystkie dane zapisane są w spójnych obszarach (alokacja ciągła)
UDF (ang. Universal Disk Format) – system plików stworzony jako implementacja standardu ISO
13346, który jest rozszerzeniem starszego ISO 9660, służący do zapisywania danych na
nagrywalnych nośnikach danych, głównie z ograniczonymi możliwościami ponownego zapisu
takich jak:




napędy magneto-optyczne
Blu-ray
DVD±R, DVD±RW, DVD–ROM
CD-R i CD-RW