Souborový systém je proces správy toho, jak a kde data na úložném disku, který se také nazývá správa souborů nebo FS. Je to komponenta logického disku, která komprimuje soubory rozdělené do skupin, které se nazývají adresáře. Pro lidského uživatele je abstraktní a souvisí s počítačem; tedy spravuje vnitřní operace disku. V adresářích mohou být soubory a další adresáře. Ačkoli existují různé systémy souborů s Windows, NTFS je v moderní době nejběžnější. Bylo by nemožné, aby soubor se stejným názvem existoval, a také by nebylo možné odstranit nainstalované programy a obnovit konkrétní soubory bez správy souborů, stejně jako soubory by neměly žádnou organizaci bez struktury souborů. Systém souborů umožňuje zobrazit soubor v aktuálním adresáři, protože soubory jsou často spravovány v hierarchii.

Disk (např. jednotka pevného disku) má systém souborů bez ohledu na typ a použití. Obsahuje také informace o velikosti souboru, názvu souboru, informace o fragmentu umístění souboru a kde jsou uložena data na disku a také popisuje, jak může uživatel nebo aplikace k datům přistupovat. Operace jako metadata, pojmenování souborů, správa úložiště a adresáře/složky jsou spravovány systémem souborů.

Na úložném zařízení jsou soubory uloženy v sektorech, ve kterých jsou data uložena ve skupinách sektorů nazývaných bloky. Velikost a umístění souborů jsou identifikovány systémem souborů a také pomáhá rozpoznat, které sektory jsou připraveny k použití. Kromě Windows existují některé další operační systémy, které obsahují systém souborů FAT a NTFS. Ale produkt Apple (jako iOS a macOS) používá HFS+, protože operační systém je obzorem mnoha různých druhů souborových systémů.

Někdy se v odkazu na oddíly používá termín 'systém souborů'. Například výrok „na pevném disku jsou k dispozici dva systémy souborů“, což nemusí znamenat, že je disk rozdělen mezi dva systémy souborů, NTFS a FAT. Znamená to však, že existují dva samostatné oddíly, které používají stejný fyzický disk.

Většina aplikací, se kterými přicházíte do styku, vyžaduje souborový systém, aby fungoval; proto by měl mít každý oddíl jeden. Kromě toho, pokud je program vytvořen pro použití v systému macOS, nebudete jej moci používat v systému Windows, protože programy jsou závislé na systému souborů.

Příklady souborových systémů

Příklady souborových systémů jsou uvedeny níže:

TLUSTÝ: FAT je typ souborového systému, který je vyvinut pro pevné disky. Je to zkratka pro souborovou alokační tabulku a byla poprvé představena v roce 1977, která se používá pro 12 nebo 16 bitů pro každý klastrový přístup do alokační tabulky souborů (FAT). Na pevných discích a dalších počítačových systémech pomáhá spravovat soubory v operačních systémech Microsoft. V zařízeních, jako jsou digitální fotoaparáty, flash paměti a další přenosná zařízení, se také často používá k ukládání informací o souborech. Pomáhá také prodloužit životnost pevného disku, protože minimalizuje opotřebení pevného disku. Dnes FAT nepoužívají novější verze Microsoft Windows, jako jsou Windows XP, Vista, 7 a 10, protože používají NTFS. The FAT8, FAT12, FAT32, FAT16 jsou všechny různé typy FAT (pro tabulku alokace souborů).

GFS: GFS je souborový systém, což znamená Global File System. Má schopnost umožnit více počítačům fungovat jako integrovaný stroj, který byl poprvé vyvinut na University of Minnesota. Nyní jej ale spravuje Red Hat. Když je fyzická vzdálenost dvou nebo více počítačů velká a tyto počítače nejsou schopny posílat soubory přímo mezi sebou, systém souborů GFS jim umožňuje přímo sdílet skupinu souborů. Počítač může organizovat své I/O tak, aby zachoval systémy souborů pomocí globálního systému souborů.

HFS: HFS (Hierarchický souborový systém) je souborový systém, který se používá na počítači Macintosh k vytvoření adresáře při formátování pevného disku. Obecně je jeho základní funkcí organizovat nebo uchovávat soubory na pevném disku Macintosh. Apple není schopen podporovat zápis nebo formátování HFS disků od doby, kdy OS X přišel na trh. Počítače se systémem Windows také nerozpoznají jednotky ve formátu HFS, protože HFS je formát Macintosh. Pomocí souborových systémů WIN32 nebo NTFS jsou pevné disky Windows formátovány.

programování stdin c

NTFS: NTFS je souborový systém, což je zkratka pro souborový systém NT a ukládá a načítá soubory v operačním systému Windows NT a dalších verzích Windows, jako je Windows 2000, Windows XP, Windows 7 a Windows 10. Někdy je znám jako nová technologie Souborový systém. Ve srovnání se systémem souborů FAT a HPFS poskytuje lepší metody obnovy souborů a ochrany dat a nabízí řadu vylepšení, pokud jde o rozšiřitelnost, zabezpečení a výkon.

UDF: UDF je souborový systém, což je zkratka pro Universal Disk Format, který byl poprvé vyvinut organizací OSTA (Optical Storage Technology Association) v roce 1995 pro zajištění konzistence mezi daty zapsanými na několik optických médií. Používá se s disky CD-ROM a DVD-ROM a je podporován všemi operačními systémy. Nyní se používá v procesu CD-R a CD-RW, který se nazývá paketový zápis.

Architektura souborového systému

Souborový systém obsahuje dvě nebo tři vrstvy. Někdy tyto vrstvy fungují společně a někdy jsou explicitně odděleny. Pro operace se soubory je API (Application Program Interface) poskytováno logickým souborovým systémem, jako je OPEN, CLOSE, READ a další, protože je odpovědné za interakci s uživatelskou aplikací. Pro zpracování je také požadovaná operace předána do vrstvy, která se nachází pod ní. Navíc pro různé souběžné instance fyzických souborových systémů umožňuje druhá volitelná vrstva podporu, kterou je virtuální souborový systém. A každá souběžná instance se nazývá implementace systému souborů.

Třetí vrstva je zodpovědná za správu vyrovnávací paměti a správu paměti, která se nazývá fyzický souborový systém. Zabývá se fyzickým provozem paměťového zařízení a zpracovává fyzické bloky, které jsou čteny nebo zapisovány. Kromě toho tato vrstva pro řízení paměťového zařízení spolupracuje s kanálem a ovladači zařízení.

Typy souborových systémů

Existují různé druhy souborových systémů, které jsou následující:

1. Diskové souborové systémy

Na diskovém paměťovém médiu má diskový souborový systém schopnost náhodně adresovat data během několika časových úseků. Zahrnuje také očekávání, která vedla k rychlosti přístupu k datům. Bez ohledu na sekvenční umístění dat může více uživatelů přistupovat k několika datům na disku pomocí diskového souborového systému.

2. Souborové systémy Flash

Flash souborový systém je zodpovědný za omezení, výkon a speciální schopnosti flash paměti. Je lepší použít souborový systém, který je navržen pro flash zařízení; diskový souborový systém je však základním paměťovým médiem, které může používat paměťové zařízení flash.

3. Páskové souborové systémy

Páskový souborový systém se používá k uložení souborů na pásce, protože se jedná o páskový formát a souborový systém. Ve srovnání s disky jsou magnetické pásky výkonnější pro přístup k datům po dlouhou dobu, což jsou výzvy pro univerzální souborový systém z hlediska vytváření a efektivní správy.

4. Databázové souborové systémy

Databázový souborový systém je další metodou správy souborů. Soubory jsou rozpoznávány spíše podle jejich charakteristik (jako je typ souboru, autor, téma atd.) než podle hierarchické strukturované správy.

5. Transakční souborové systémy

Některé programy vyžadují, aby jedna nebo více změn z nějakého důvodu selhalo, nebo vyžadují několik změn v souborových systémech, ale neprovádějí žádné změny. Program může například zapisovat konfigurační soubory nebo knihovny a spustitelné soubory v době instalace nebo aktualizace softwaru. Pokud je software zastaven během aktualizace nebo instalace, může být software nepoužitelný nebo poškozený. Celý systém může také zůstat v nepoužitelném stavu, pokud proces instalace nebo aktualizace softwaru není dokončen.

6. Síťové souborové systémy

Síťový souborový systém nabízí přístup k souborům na serveru. Ve vzdálených počítačích připojených k síti jsou programy s pomocí lokálních rozhraní schopny transparentně vytvářet, spravovat a přistupovat k hierarchickým souborům a adresářům. Klienti typu souborového systému pro FTP a WebDAV a AFS, protokoly SMB, NFS jsou příklady síťových souborových systémů.

7. Souborové systémy sdíleného disku

porovnání řetězců java

Souborový systém sdíleného disku umožňuje, aby ke stejnému externímu diskovému subsystému přistupovalo více počítačů, ale když počet počítačů přistupuje ke stejnému externímu diskovému subsystému, může v tomto stavu dojít ke kolizi; tak, aby se předešlo kolizi, souborový systém rozhodne, ke kterému subsystému bude přistupovat.

8. Minimální souborový systém

V 70. letech byla pro některé počáteční uživatele mikropočítačů disková a digitální pásková zařízení hodně drahá. Bylo navrženo několik levnějších základních systémů pro ukládání dat s použitím běžné audiokazety. Na kazetovém magnetofonu byl uživatel informován o stisknutí 'RECORD', když bylo požadováno zapsat data systémem. A pro upozornění systému stiskněte 'RETURN' na klávesnici. Také na kazetovém magnetofonu musel uživatel stisknout tlačítko 'PLAY', když systém vyžadoval čtení dat.

9. Ploché souborové systémy

V plochém systému nejsou podadresáře k dispozici. Obsahuje jediný adresář a všechny soubory jsou uloženy v jediném adresáři. Vzhledem k relativně malému množství dostupného datového prostoru byl tento typ souborového systému dostatečný, když byla disketová média k dispozici poprvé.