Windows datotečni sustav. Datotečni sustav Koje datotečne sustave koristi Windows operativni sustav

Navikli smo na pojmove kao što su "datoteka" i "mapa" ili "direktorij". Ali koji je mehanizam koji upravlja datotekama, revidira ih i kontrolira njihovo kretanje?

Slikovito, sustav za pohranu datoteka na disku može se usporediti s ogromnim i kaotično uređenim skladištem, u koje se neprestano uvozi nova roba. Postoji voditelj skladišta koji točno zna gdje se koja roba nalazi i kako joj brzo pristupiti. Takvi upravitelji u sustavu za pohranu datoteka su .

Idemo shvatiti kako funkcionira datotečni sustav, koje njegove varijante postoje i razmotrimo osnovne operacije s datotečnim sustavom koje utječu na performanse sustava.

kako radi Windows datotečni sustav

Svakoj datoteci operativni sustav dodjeljuje naziv, koji je, poput adrese, identificira u sustavu. Ovaj put je niz koji počinje s logičkim pogonom na kojem je datoteka pohranjena, a zatim se sve mape prikazuju uzastopno, redoslijedom njihovog ugniježđenja.

Kada program treba datoteku, on šalje zahtjev operativnom sustavu, koji obrađuje datotečni sustav Windows. Iz primljenog puta sustav prima adresu mjesta pohrane datoteke (fizičke lokacije) i prosljeđuje je programu koji je poslao zahtjev.

Dakle, datotečni sustav ima vlastitu bazu podataka koja, s jedne strane, uspostavlja korespondenciju između fizičke adrese datoteke i njezine putanje, s druge strane pohranjuje dodatne atribute datoteke, kao što su veličina, datum kreiranja, pristup datoteci. prava i drugi.

U datotečnim sustavima FAT32 i NTFS, ova baza podataka je glavna tablica datoteka (MFT - Master File Table).

Što se zapravo događa prilikom premještanja, kopiranja i brisanja datoteka?

Koliko god to izgledalo čudno, ne dovode sve operacije s datotekama i mapama do fizičkih promjena na tvrdom disku. Neke operacije samo mijenjaju MFT, dok sama datoteka ostaje na istom mjestu.

Pogledajmo pobliže kako datotečni sustav radi pri izvođenju osnovnih operacija s datotekama. To će nam pomoći razumjeti kako se OS začepljuje, zašto se neke datoteke učitavaju jako dugo, što je potrebno učiniti da se poveća brzina operativnog sustava.

1. Premještanje datoteke: ova operacija znači promjenu s jednog puta na drugi. Stoga je potrebno promijeniti samo unos u tablici glavne datoteke, a samu datoteku nije potrebno fizički premještati. Ostaje na svom izvornom mjestu nepromijenjena.

2. Kopija datoteke: ova operacija podrazumijeva stvaranje još jedne dodatne implementacije datoteke na novom mjestu. U tom slučaju dolazi ne samo do stvaranja unosa u MFT-u, već i do pojave druge prave kopije datoteke na novom mjestu.

3. Brisanje datoteke: U ovom slučaju, datoteka se prvo stavlja u smeće. Nakon pozivanja funkcije "Isprazni" smeće, datotečni sustav briše unos iz MFT-a. U tom slučaju, datoteka se fizički ne briše, ostaje na svom izvornom mjestu. I postojat će sve dok se ne prepiše. Ovu značajku treba uzeti u obzir prilikom brisanja povjerljivih datoteka: za to je bolje koristiti posebne programe.

Sada postaje jasno zašto je operacija premještanja brža od operacije kopiranja. Ponavljam, u drugom slučaju, osim promjene u glavnoj tablici datoteka, morate izraditi i fizičku kopiju datoteke.

Koje vrste datotečnih sustava postoje?

1. FAT16 (Tablica dodijeljena datotekama 16). Naslijeđeni datotečni sustav, koji je mogao rukovati samo datotekama ne većim od 2 GB, podržavao je tvrde diskove s kapacitetom od najviše 4 GB i mogao je pohraniti i obraditi najviše 65636 datoteka. S razvojem tehnologije i rastom potreba korisnika, ovaj datotečni sustav zamijenjen je NTFS-om.

2. FAT32. S porastom količine podataka pohranjenih na medijima za pohranu, razvijen je i uveden novi datotečni sustav Windows koji je počeo podržavati datoteke veličine do 4 GB i postavio maksimalni kapacitet tvrdog diska na traku od 8 TB. U pravilu se FAT32 trenutno koristi samo na vanjskim medijima za pohranu.

3. NTFS (datotečni sustav nove tehnologije). Ovo je standardni datotečni sustav instaliran na svim modernim računalima s operacijskim sustavom Windows. Maksimalna veličina datoteke koju obrađuje ovaj datotečni sustav je 16 TB; Maksimalna podržana veličina tvrdog diska je 256 TB.

Dodatna značajka NTFS-a je bilježenje njegovih radnji. U početku se sve promjene unose u posebno određeno područje, a tek onda se upisuju u tablicu datoteka. To pomaže u sprječavanju gubitka podataka, primjerice tijekom nestanka struje.

4. HSF+ (hijerarhijski datotečni sustav+). Standardni datotečni sustav za MacOS računala. Slično NTFS-u, podržava velike datoteke i tvrde diskove s kapacitetom od nekoliko stotina terabajta.

Da biste promijenili datotečni sustav, morat ćete formatirati particiju tvrdog diska. U pravilu, ova operacija uključuje potpuno uklanjanje svih dostupnih informacija na ovoj particiji.

kako pronaći tip datotečnog sustava?

Najlakši način: otvorite "File Explorer" -> odaberite particiju tvrdog diska koja vas zanima -> kliknite desnom tipkom miša -> u izborniku koji se pojavi odaberite "Svojstva" -> u prozoru koji se otvori odaberite " Općenito”.

Održavanje datotečnog sustava Windows

Treba napomenuti da datotečni sustav ne održava "red" na tvrdom disku. Windows je dizajniran na način da sprema nove datoteke u prvu nezauzetu ćeliju koja naiđe. Štoviše, ako se datoteka ne uklapa u potpunosti u ovu ćeliju, tada je podijeljena na nekoliko dijelova (fragmentirana). Sukladno tome, povećava se vrijeme pristupa i otvaranja takve datoteke, što utječe na ukupnu izvedbu sustava.

Kako biste to spriječili, i “doveli u red” datotečni sustav, potrebno je redovito defragmentirati particije tvrdog diska.

Da biste to učinili, ponovno idite na svojstva particije tvrdog diska koja vas zanima (kao što je gore opisano), idite na karticu "Alati" i kliknite na gumb "Defragmentiraj".

U prozoru koji se otvori možete konfigurirati operaciju automatske defragmentacije diska.

Da biste sami izvršili defragmentaciju, navedite particiju tvrdog diska, kliknite gumb "Analiziraj disk" -> i zatim "Defragmentator diska".

Pričekajte da se operacija završi i zatvorite prozor.

Danas, kada instalirate Windows 2000 ili Windows XP, pred vama se uvijek postavlja pitanje: "Koji datotečni sustav preferirate - FAT 32 ili NTFS?". I mnogi, nakon što su odlučili da "ja sam već upoznat s FAT-om" odlučuju se za FAT32. Zašto ići daleko - čak i u X-u u jednom od članaka autor je napisao da sam "prilikom instaliranja Win 2000 napustio FAT32, jer sustav radi brže na njemu" ... Što tu nije u redu? Da, činjenica da jednostavno ne može raditi brže... Dakle, da se takve greške ne bi ponavljale, bilo bi korisno da barem shvatite "kako sve funkcionira". Nadam se da će vam ovaj kratki pregled pomoći - pogledat ćemo FAT16, FAT32 i NTFS.
razlog što se vrlo malo razlikuje od FAT32 i korisno je barem znati te razlike).

FAT datotečni sustav radi s jedinicama prostora na disku koje se nazivaju klaster. Svaki klaster može uključivati ​​jedan ili više sektora tvrdog diska (vaš tvrdi disk je obično podijeljen na sektore od 512 bajta). Iz čega proizlazi da je minimalna veličina klastera 512 bajtova. Jedan ili više klastera može se koristiti za pohranu jedne datoteke. Svaki klaster diskova u FAT tablici ima zaseban unos koji ili ukazuje na sljedeći klaster datoteka ili sadrži oznaku kraja datoteke. Svaki direktorij sadrži nazive datoteka koje sadrži. Uz naziv datoteke pohranjuje se i pokazivač na prvi klaster ove datoteke. Osim toga, direktorij pohranjuje datum stvaranja datoteke, njezinu veličinu i atribute. Atributi mogu ukazivati ​​na to da je datoteka skrivena, rezervirana za korištenje od strane operativnog sustava, da se mora arhivirati (napraviti sigurnosnu kopiju) ili da je samo za čitanje.

To je teorija, a sada nedostaci: Jeste li se ikada zapitali što "16" znači u nazivu datotečnog sustava? A oni znače da tablica dodjele datoteka FAT (Tablica dodjele datoteka) identificira zapise koji odgovaraju diskovnim klasterima koristeći 16-bitne brojeve. Dakle, tablica ne može primiti više od 65.536 unosa (2 na 16. stepen). A ako uzmemo u obzir da je maksimalna veličina klastera 32 KB, ispada da je maksimalna particija diska 2 GB. Imate li logičke diskove na vijku vjerojatno MNOGO veće? Ovo je nedostatak broj jedan (iako treba napomenuti da je FAT32 gotovo prevladao ovaj nedostatak). Nedostatak broj dva je taj što FAT sustav koristi samo 1 bajt za pohranjivanje SVIH atributa datoteke. Što mislite koliko je moguće ugurati u jedan bajt? Točno, upravo iz tog razloga, ne mogu se pohraniti ni podaci o pravu pristupa datoteci, niti o njenom vlasniku... Nedostatak broj tri leži u činjenici da pri korištenju FAT-a veći volumen diska znači i veću veličinu klastera, a jedan od glavnih "loših okusa FAT-a" je da je jedna datoteka = barem jedan klaster. Primjer: imamo klaster veličine 32 KB i datoteku veličine 2 KB - kao rezultat, datoteka zauzima cijeli klaster, t.j. gubimo 30 KB ... Isto se događa ako je datoteka veličine 34 KB - tada će trebati dva klastera, a u drugom ćemo opet izgubiti 30 KB ... Nedostaci broj "četiri i pet" - informacije o fizičkoj lokaciji datoteka pohranjena je na jednom mjestu – tablica smještaja FAT datoteka, što: a) povećava vjerojatnost oštećenja i gubitka svih informacija; b) smanjuje brzinu pretraživanja, jer da biste tražili određenu datoteku, morate obraditi cijelu tablicu.
Mora se priznati da je FAT16 nastao davno, u doba MS-DOS-a, i u potpunosti je zadovoljio tadašnje zahtjeve...

Ovaj datotečni sustav zamijenio je FAT16. Ako ste pažljivo pročitali prethodni odlomak, već ste shvatili da je razlika u tome što tablica dodjele datoteka FAT (File Allocation Table) identificira zapise koji odgovaraju klasterima diskova koristeći 32-bitne brojeve. Sukladno tome, maksimalni broj unosa postaje 4.294.967.296 (2 na 32. stepen). S tim u vezi, maksimalna veličina diska je značajno povećana (do 2 TB). Međutim, to vam omogućuje da prevladate samo nedostatak broj "jedan", ali svi ostali - nažalost, ostaju ... A ono što je posebno uvredljivo za vlasnike malih vijaka je gubitak prostora na disku ... kao i česta oštećenja razne prirode itd. Skandisk među ljubiteljima FAT-a ne zna što je odmor...

To je skraćenica od New Technology File System - kao što ste vjerojatno shvatili iz imena - cool je i sjajan ... i štoviše, ovo nisu samo riječi! U usporedbi s FAT-om, NTFS datotečni sustav ima mnogo složeniju strukturu i mnogo širu
prilike. Za razliku od FAT-a, NTFS datotečni sustav ne pohranjuje sve informacije o lokaciji datoteke na jednom mjestu. Umjesto toga, informacije o raspodjeli prostora na disku između datoteka pohranjuju se kao dio posebnih paketa koji se mogu nalaziti bilo gdje na particiji
(sjećate se "četiri" greške u FAT sustavu?). Struktura direktorija NTFS također se razlikuje od strukture direktorija FAT. NTFS direktoriji diska su prikladniji za pretraživanje datoteka jer se zapisi datoteka pohranjuju pomoću binarnog stabla, a ne jednostavnog linearnog popisa (kao što je bio slučaj s FAT-om). To znači da je potrebno raščlaniti manje zapisa kako bi se pronašla datoteka (sada razmislite je li autor kojeg sam spomenuo na početku članka u pravu). A ako tome dodate mogućnost indeksiranja, onda će sustav jednostavno letjeti!

NTFS datotečni sustav ima ugrađenu podršku za duge nazive datoteka i proširene atribute datoteka. To omogućuje NTFS particijama pohranjivanje informacija koje se odnose na sigurnost datoteka (kao što su ACL-ovi), reviziju pristupa datoteci i informacije vezane uz vlasništvo datoteka. (sada možete zabraniti pristup katalogu s pornografijom za sve osim za sebe, a ne
za to će vam trebati neki dodatni programi, kojih ima toliko za Win9X sa svojim FAT32!)

Postavljanje diskovne kvote još je jedna značajka NTFS-a povezana s mogućnošću pohranjivanja proširenog broja atributa datoteke. Sastoji se od toga da se određenom korisniku može dodijeliti određena količina prostora na disku koju može koristiti za pohranjivanje svojih datoteka (s tim ste se vjerojatno već susreli ako ste se bavili
ili hosting). Ako niste imali takvo iskustvo, objasnit ću vam: kada pokušate spremiti datoteku, sustav analizira veličinu svih datoteka koje vam već pripadaju (da, prema samom atributu "vlasnik" koji je upravo bio spomenuto) i uspoređuje ga s diskovnom kvotom koja vam je dodijeljena. Ako je ostatak kvote dovoljan da primi ovu datoteku, tada će se izvršiti spremanje, inače ćete biti poslani s porukom "disk kvota je premašena". Kakva je korist od toga? Naravno, nećete otvoriti besplatni hosting na svom računalu ... ali nemojte dopustiti da vaš mlađi brat ispuni cijeli šraf svojim
glupe igračke - lako je (dodijelite mu 500 megabajta - neka se pokuša zaprljati ;-)).

Ako je pri korištenju FAT-a najbolja stvar koju možete očekivati ​​da datoteka neće zauzimati više od svoje vlastite veličine na disku, onda kada koristite NTFS možete zaboraviti na to! U NTFS-u, minimalna jedinica je jednaka sektoru tvrdog diska i jedna datoteka ne znači jedan klaster! Osim toga, datotečni sustav podržava atribut koji omogućuje pojedinačno kompresiju datoteka i direktorija. Primjer: Imam direktorij od 80 megabajta. Nakon kompresije, zauzima 30 megabajta "sa kapom" na disku ...

Nove značajke u NTFS5 i Windows 2000 omogućuju
koristiti arhitekturu javnog ključa
za šifriranje datoteka, direktorija ili svezaka
pomoću EFS-a. Osim toga, sigurno sve
cijenit će sposobnost montiranja. IZ
Pomoću ovog utikača možete se spojiti
bilo koji disk/tvrdi na bilo koje mjesto u datoteci
sustav - na primjer, dodijelite mapu C:\XXX\
vaš logički pogon R: (što znači pornografija:).

I kao vrh svega, NTFS podržava VRLO velike diskove - do 16 eksabajta. (jedan eksabajt je 1,073,741,824 gigabajta). Jednostavan primjer: ako je tvrdi disk sposoban zapisati 1 megabajt podataka u sekundi, tada će biti potrebno 1.000 milijardi sekundi za pisanje jednog eksabajta (napomenimo jedan, a ne šesnaest). U jednoj godini ima 3 milijuna sekundi. Stoga će trebati 300.000 godina da se spasi jedan eksabajt podataka... Ovdje sam čuo da će lansirati brod do najbliže zvijezde - Alpha Centauri. Vjeruje se da će tamo doletjeti za 200 godina...

Dakle, ako idete u korak s vremenom, onda je vaš izbor NTFS. Ali nemojte zaboraviti da se iza svih njegovih "dobrota" krije jedan problem - ne vidi se ispod DOS-a. Stoga, ranije oni koji su se bojali pada sustava nisu prešli na NTFS. Ali to je bilo prije! Sada s pojavom sustava Windows 2000, pojavila se nova značajka - "konzola za oporavak", koja će vam omogućiti pristup NTFS particiji, čak i ako je operativni sustav oštećen. Instalacija ovog čuda je prilično jednostavna: nakon instalacije OS-a, samo ponovno pokrenite instalacijski program s tipkom "/cmdcons", nakon čega će konzola za oporavak biti dodana u izbornik za odabir operacijskog sustava.
Pa, ako volite staro i jednostavno - onda je FAT stvoren samo za vas....

Znate li da Windows Phone koristi NTFS? Zašto većina memorijskih kartica i gotovo svi USB pogoni još uvijek koriste stari dobri FAT? Zašto možete pohraniti full HD filmove na neke flash pogone, a ne na druge? Zašto neki uređaji podržavaju samo SDHC kartice do 32 GB i što se može učiniti da se natjeraju da koriste 64 GB SDXC? Ova i mnoga druga pitanja povezana su s vrstom datotečnog sustava koji koristi određeni uređaj za pohranu. Ali kakve to veze ima sa Windowsima?

Na početku povijesti osobnih računala (mislim da je u eri DOS tekstualnih okvira i disketa) jedini korišteni datotečni sustav bio je FAT12. Pojavom tvrdih diskova koji mogu pohraniti nekoliko megabajta podataka (da, megabajt, a ne gigabajt!) razvijena je nova verzija FAT-a pod nazivom FAT16. Pod ovim datotečnim sustavom razvijen je Windows 95, koji je dobio samo "nadogradnju" u obliku podrške za duže nazive datoteka. U sustavu Windows 98 Microsoft je dodao podršku za još jednu novu verziju FAT-a pod nazivom FAT32 za podršku velikih tvrdih diskova (da, tada smo već mjerili prostor na disku u gigabajtima).

U paralelnom svemiru Windows NT, Microsoft je cijelo vrijeme koristio novi tehnološki datotečni sustav ili NTFS. Windows NT 4, Windows 2000 i noviji Windows XP, Vista, Windows 7, 8, 8.1 i noviji Windows 10 koriste NTFS.

U drugom paralelnom svemiru, univerzumu za pohranu koji se može ukloniti, možete birati između univerzalnog FAT32 (dok nailazite na ograničenje veličine datoteke od 4 GB) i novijeg, ali ne tako široko podržanog (zbog ograničenja licenciranja) exFAT-a. Inače, exFAT se koristi kao datotečni sustav po izboru na svim SDXC karticama kapaciteta 64 GB ili više.

Dakle, trenutno imamo tri različite obitelji datotečnih sustava: drevni, ali još uvijek široko korišten FAT32, novi NTFS i novorazvijeni Solid ExFAT optimiziran. Koji od ovih datotečnih sustava koristiti i kada? A koje su razlike među njima?

FAT32: Očigledan izbor

FAT32 je još uvijek jedini datotečni sustav koji se koristi u sustavu Windows 98 ili Windows ME. FAT32 je zapravo datotečni sustav izbora za SD kartice do i uključujući 32 GB. Konačno, FAT32 se često koristi za formatiranje USB pogona, uključujući 64 GB i više.

Stari FAT32... Njegova glavna ograničenja su dobro poznata. FAT32 podržava datoteke veličine do 4 GB. Ako vam se ovo čini puno za jednu datoteku, sjetite se da jedan HD video zauzima od 4,5 do 10 GB i odmah će postati jasno koliko je ovo ograničenje značajno u modernim stvarnostima. Njegova druga ograničenja uključuju nedostatak jake podrške, apsolutni nedostatak kontrole pristupa, nedostatak enkripcije, kompresije ili nadilaženja.

Drugim riječima, riječ je o potpuno jednostavnom i laganom datotečnom sustavu koji je prikladan za gotovo svaku prijenosnu elektroniku niskih performansi poput digitalnih fotoaparata i kamkordera, jednostavnih pametnih telefona, MP3 playera i sličnih uređaja. Zbog svoje vrijedne starosti i široke popularnosti u sustavu Windows od 1997., FAT32 podržavaju gotovo svi uređaji, uključujući hladnjake i aparate za kavu. Drugim riječima, ako želite sa sobom nositi jedan prijenosni uređaj za pohranu i biti sigurni da se može koristiti s bilo kojim dodatkom, FAT32 je ono što vam treba.

NTFS: pogon sustava

Međutim, ograničenja FAT32 sprječavaju njegovu učinkovitu upotrebu u današnjim računalnim okruženjima. Nedostatak kontrole pristupa je jedno, a apsolutna odsutnost prijavljivanja i bilo kakav nagovještaj nadilaženja pogreške je drugo. Ograničena veličina datoteke također je veliki nedostatak. Kao rezultat toga, Microsoft je predstavio novi datotečni sustav koji su nazvali New Technology File System, ili NTFS.

NTFS ima sve što nedostaje FAT-u. Snažne opcije kontrole pristupa? Molim. Failover i logiranje? Uzmi ga. Trenutačno sažimanje i šifriranje pojedinačnih datoteka, mapa i cijelih diskova? Naravno. Alternativni tokovi podataka, poboljšane sigurnosne mjere, sigurnosna kopija samog datotečnog sustava i važnih sistemskih datoteka i mnoge druge značajke... Od svog početnog izdanja 1994. godine, NTFS je primio sva nova ažuriranja, uključujući ona koja povećavaju njegovu kompatibilnost. Njegov sjajan dizajn i jednostavna implementacija i danas su bez premca s drugim datotečnim sustavima. Dovoljno je svestran da se može koristiti čak i na početnim pametnim telefonima koji koriste Windows Phone 8 i 8.1. Ali, ako je to tako sjajan datotečni sustav, zašto ga ne koriste svi, posvuda?

Kao što možete očekivati, NTFS nije bez nedostataka. Dizajniran davne 1994. za rad poslužitelja, ovaj je datotečni sustav uvijek zahtijevao puno procesorske snage za održavanje svojih brojnih struktura. Njegovi unosi u sustav brzo rastu, zauzimaju dragocjeni prostor i dodaju dodatno opterećenje tim NAND flash uređajima za pohranu. Konačno, ako koristite bilo što osim velikih tvrdih diskova, troškovi će biti previsoki, tako da sustav još nije dobio opće prihvaćanje. Posljednje, ali ne i najmanje važno, NTFS je patentirao Microsoft, koji ne želi licencirati ovaj datotečni sustav konkurentima.

exFAT: najbolje ako je podržano...

Kako bi prevladao ograničenja FAT32 i smanjio troškove koje NTFS stavlja na medije temeljene na NAND-u, Microsoft je razvio drugi datotečni sustav nazvan Extended FAT ili exFAT. Ovaj datotečni sustav se uglavnom temelji na istom konceptu kao i originalni FAT, samo što je sada pravi 64-bitni datotečni sustav bez ograničenja veličine datoteke koje postoji u FAT32. Zbog toga se exFAT koristi kao standard za velike SD kartice (standard SDXC zahtijeva da sve SD kartice od 64 GB ili veće budu formatirane s exFAT). Dakle, ako kupite microSDXC karticu od 64 GB, ona će biti bazirana na exFAT-u... i iz tog razloga je možda neće prepoznati vaš pametni telefon ili tablet.

Razlog zašto exFAT nije svugdje zamijenio drevni FAT32 je plaćeno licenciranje. Za razliku od FAT32, koji je besplatan za sve, proizvođačima koji žele koristiti exFAT na svojim uređajima Microsoft naplaćuje naknade za licenciranje. Kao rezultat toga, proizvođači Android telefona, jeftinih Android tableta i jeftinih kamera radije uštede nekoliko centi na cijeni uređaja (po jedinici puštenog hardvera) na licenciranju, radije isključujući exFAT s popisa podržanih datotečnih sustava. Kao rezultat toga, ako u takav uređaj umetnete novu micro SD karticu od 64 GB, kartica se najvjerojatnije neće prepoznati.

Možete li osobno prevladati ovo ograničenje? U većini slučajeva da, i to prilično lako. Jednostavno povežite svoju SD karticu s računalom putem čitača kartica i formatirajte je s... pogađate... FAT32! Tako ćete izgubiti mogućnost pohranjivanja datoteka većih od 4 GB na njega, ali će vaša memorijska kartica najvjerojatnije biti prepoznata i nesmetano raditi na Android uređaju koji, prema tehničkim specifikacijama, ne bi trebao podržavati SD kartice veće od 32 GB .

(Napominjemo da su neki uređaji možda prestari da bi fizički prepoznali SDXC memorijske kartice. Da, one se nisu proizvodile nekoliko godina, ali stariji uređaji možda i dalje ne podržavaju SDXC karticu bez obzira na to koji datotečni sustav je isporučena)

Ipak, pričekajte... Windows Phone je Microsoftov OS, pa zar Windows Phone uređaji neće podržavati exFAT prema zadanim postavkama? I postoji! Windows Phone 8 i 8.1 dolaze s ugrađenom podrškom za exFAT, besplatno za proizvođače koji žele izdati uređaje za platformu Windows Phone. Microsoft nudi besplatnu exFAT licencu kao dio svog "stimulativnog paketa" kako bi potaknuo više proizvođača da se pridruže Windows Phone platformi.

Konačno, svi ili gotovo svi Windows RT tableti s punim sustavom Windows 8 ili 8.1 podržavaju exFAT i bez poteškoća prepoznaju SD kartice od 64 GB i veće.

Vraćanje Windows datotečnih sustava

Gotovo svaki Windows alat za oporavak podataka nudi podršku za FAT32 i NTFS. Alati koji podržavaju exFAT mnogo su manje dostupni zbog Microsoftovih ograničenja licenciranja. Jedan od alata za podršku sva tri Windows datotečna sustava je RS Partition Recovery.

Konačno, ako vam je potrebna podrška samo za jedan od datotečnih sustava, možete uštedjeti novac odabirom

Jezgra operacijskog sustava je modul koji omogućuje upravljanje datotekama - sustav datoteka.

Glavni zadatak datotečnog sustava- osiguranje interakcije programa i fizičkih ulazno/izlaznih uređaja (razni pogoni). Također definira strukturu za pohranjivanje datoteka i direktorija na disk, pravila za određivanje naziva datoteka, valjane atribute datoteke, prava pristupa itd.

Općenito, datotečni sustav se smatra i alatom za upravljanje datotekama i zajedničkom pohranom datoteka.

Datoteka je imenovani niz bilo kojeg podatka čija standardna struktura osigurava njegovo postavljanje u memoriju stroja. Datoteka može sadržavati program, numeričke podatke, tekst, kodiranu sliku ili zvuk, itd. Svaka datoteka ima imenovano područje na disku, a datoteka ne zahtijeva kontinuirani prostor za svoje postavljanje, jer može zauzimati slobodne klastere u različitim dijelovi diska.

Naziv datoteke je niz znakova čija pravila konstrukcije ovise o specifičnom datotečnom sustavu. Maksimalna duljina naziva datoteke u sustavu Windows je 255 znakova. Nazivi mogu sadržavati bilo koji znak, uključujući razmake, osim sljedećih: kose crte naprijed i natrag (\ i /), dvotočka (:), zvjezdica (*), upitnik (?), dvostruki navodnik ("), manje od i veće nego znakovi (< и >), znak "cijevovod" (|). Sustav zadržava mala slova koja se koriste u dugim imenima.

Osim imena, datoteka ima proširenje (vrsta) do 3 znaka, odvojena od naziva točkom. Svojstva datoteke također uključuju: stvarnu veličinu i količinu zauzetog prostora na disku; vrijeme stvaranja, zadnje izmjene i pristupa; ime kreatora datoteke; pristupna lozinka, atributi itd.

Datoteka može imati sljedeće atribute:

R (Samo za čitanje) - "samo za čitanje". Ako pokušate izmijeniti ili izbrisati datoteku s ovim atributom, prikazat će se odgovarajuća poruka.

H (Hidden) - "skrivena datoteka". Prilikom pregleda sadržaja mape (bez posebnih postavki ili ključa), ne prikazuju se podaci o datotekama s ovim atributom.

A (Arhiva) - "nearhivirana datoteka". Ovaj se atribut postavlja kada se kreira svaka datoteka i uklanja se pomoću alata za arhiviranje i sigurnosno kopiranje datoteka.

Za praktičnost rada s datotekama i njihovu sistematizaciju, na disku se stvaraju mape (direktoriji), čija struktura određuje logičku organizaciju podataka.

Mapa (katalog)- ovo je posebno mjesto na disku koje pohranjuje nazive datoteka, informacije o njihovoj veličini, vremenu posljednjeg ažuriranja itd. Nazivi mapa formiraju se prema istim pravilima kao i nazivi datoteka.

Struktura mapa u sustavu Windows je hijerarhijska (slična stablu). Mapa najviše razine - glavna (root) - kreira se automatski i nema naziv. Sadrži informacije ne samo o datotekama, već i o mapama prve razine (mape prve i sljedeće razine kreira korisnik). Poziva se mapa s kojom korisnik trenutno radi Trenutno.

Mape i datoteke mogu se stvarati, brisati, kopirati i premještati, kao i mijenjati njihova svojstva i kontrolu pristupa.

Fizička organizacija podataka na mediju ovisi o datotečnom sustavu koji omogućuje dodjelu posebnih područja tijekom formatiranja diska: područje sustava i područjapodaci. Glavne komponente područja sustava su: boot zapis, tablice dodjele datoteka i korijenski direktorij (mapa). Područje podataka sadrži datoteke i mape.

Cijelo podatkovno područje diska podijeljeno je na grozdovima, koji su nedjeljivi blokovi podataka iste veličine na disku. Svi klasteri su numerirani. Na samom početku diska nalazi se tablica dodjele datoteka koja sadrži onoliko unosa koliko je dostupnih klastera na disku. Sadrži podatke o broju klastera u kojima se datoteka nalazi, označeni su neiskorišteni klasteri, kao i oštećeni klasteri koji su označeni određenom vrijednošću, nakon čega se nikada ne koriste.

Svaki klaster datoteka sadrži broj sljedećeg u lancu svojih klastera. Dakle, dovoljno je znati broj prvog klastera u lancu, koji je pohranjen u tablici sadržaja diska, da bi se odredili brojevi svih klastera koji sadrže danu datoteku. Volumen koji datoteka zauzima višekratnik je broja klastera. Prisutnost pojedinačnog broja za svaki klaster omogućuje vam da pronađete područje u kojem se datoteka nalazi, a nije nužno da se njezini klasteri nalaze u blizini. Ako se različiti fragmenti datoteke nalaze u nesusjednim klasterima, onda se govori o fragmentacija datoteka.

Svaki disk na računalu ima jedinstveno ime. Diskovi se nazivaju slovima latinične abecede. Tipično, disketnom pogonu (HDD) se dodjeljuje naziv A:, a tvrdom disku (HDD) - C:.

Tvrdi disk je fizički uređaj. Za organiziranje učinkovitog rada s diskovnim prostorom tvrdog magnetskog diska, pomoću posebnog programa, podijeljen je u nekoliko odjeljaka - logičkih pogona, od kojih svaki sustav smatra zasebnim diskom i naziva se sljedećim slovima latinične abecede (D, E, itd.).

Windows XP omogućuje formatiranje tvrdog diska s datotečnim sustavom FAT ili NTFS.

FAT (tablica dodjele datoteka) sustav - je tablica dodjele datoteka za MS-DOS i Windows 9x i Me, tako da je razumiju ti OS-ovi. Ali ima nisku toleranciju kvarova, a u slučaju nestanka struje u nuždi postoji velika vjerojatnost gubitka podataka.

NTFS (datotečni sustav nove tehnologije) - je razvio Microsoft posebno za Windows NT. Jamči sigurnost podataka u slučaju kopiranja čak i u slučaju kvara hardvera ili nestanka struje, nadmašuje FAT u smislu učinkovitosti resursa (na primjer, radi s datotekama većim od 4 GB), pruža mogućnost stvaranja “ dinamički” tvrdi diskovi koji kombiniraju nekoliko mapa, pružaju alate za kontrolu pristupa i zaštitu informacija itd.

Prijenos logičkog diska s FAT-a na NTFS obavlja se standardnim Windows programom ili posebnim programima bez gubitka informacija. Postoje i posebni programi koji mogu pretvoriti iz NTFS u FAT, ali u većini slučajeva takva konverzija zahtijeva formatiranje diska.

Na disk se može pohraniti veliki broj različitih datoteka. Za praktičnost rada s datotekama, njihovu sistematizaciju prema namjeni, sadržaju, autorstvu ili drugim karakteristikama, na disku se kreiraju direktoriji čija struktura određuje logička organizacija podataka. Katalog- ovo je posebno mjesto na disku koje pohranjuje nazive datoteka, informacije o njihovoj veličini, vremenu posljednjeg ažuriranja, svojstvima itd. Direktorij najviše razine - korijenski (glavni) direktorij Disk se kreira automatski i nema naziv. Sadrži nazive ne samo datoteka, već i nazive poddirektorija prve razine (direktorije prve i sljedećih razina kreira korisnik). Poddirektorij prve razine može sadržavati nazive datoteka i poddirektorija druge razine i tako dalje. Poziva se direktorij s kojim korisnik trenutno radi Trenutno.

Nazivi datoteka i njihovi atributi pohranjeni su u direktoriju. Ako je naziv datoteke pohranjen u direktoriju, tada se kaže da se datoteka nalazi u tom direktoriju. Direktoriju, ako nije korijenski, pristupa se po imenu 3 .

Svaki disk može imati više direktorija. Svaki direktorij može sadržavati datoteke i druge direktorije. Ovisno o datotečnom sustavu, struktura direktorija može biti stabla, kada se direktorij može uključiti samo u jedan direktorij više razine (slika 3.2, a), i mreže, kada se imenik može uključiti u različite imenike (slika 3.2.6). Mrežna struktura implementirana je u Unixu, struktura stabla - u OS obitelji Windows.

Riža. 3.2. Struktura imenika: a - stablosta; b - mreža

U sustavu Windows direktorij se naziva mapa. Mape (direktorije) i datoteke mogu se kreirati, brisati, kopirati i premještati, kao i mijenjati njihova svojstva i kontrolu pristupa.

Sposobnost OS-a da "zaštiti" složenost stvarnog hardvera vrlo se jasno očituje u jednom od glavnih podsustava OS-a - sustav datoteka. Operativni sustav virtualizira zaseban skup podataka pohranjenih na vanjskom disku kao datoteku - jednostavan nestrukturirani slijed bajtova koji ima simbolički naziv. Radi praktičnosti rada s podacima, datoteke su grupirane u katalozi, koji pak tvore grupe - imenike više razine. Korisnik može koristiti OS za izvršavanje radnji na datotekama i direktorijima kao što su pretraživanje po imenu, brisanje, prikaz sadržaja na vanjskom uređaju (na primjer, na zaslonu), promjena i spremanje sadržaja.

Za predstavljanje velikog broja skupova podataka nasumično razbacanih po cilindrima i površinama diskova raznih vrsta, u obliku dobro poznate i prikladne hijerarhijske strukture datoteka i direktorija, operativni sustav mora riješiti mnoge probleme. Datotečni sustav OS pretvara simboličke nazive datoteka s kojima korisnik ili programer aplikacije radi u adrese fizičkih podataka na disku, organizira zajednički pristup datotekama i štiti ih od neovlaštenog pristupa.

Prilikom obavljanja svojih funkcija, datotečni sustav usko je u interakciji s podsustavom upravljanja vanjskim uređajima koji, na zahtjev datotečnog sustava, prenosi podatke između diskova i RAM-a.

Podsustav upravljanja vanjskim uređajima, koji se također naziva i ulazno-izlazni podsustav, djeluje kao sučelje za sve uređaje spojene na računalo. Raspon ovih uređaja je vrlo širok. Asortiman proizvoda tvrdih diskova, disketnih pogona, optičkih pogona, pisača, skenera, monitora, plotera, modema, mrežnih adaptera i specijaliziranijih I/O uređaja kao što su analogno-digitalni pretvarači može brojiti stotine modela. Ovi se modeli mogu značajno razlikovati po skupu i redoslijedu naredbi koje se koriste za razmjenu informacija s procesorom i memorijom računala, brzini rada, kodiranju prenesenih podataka, mogućnosti dijeljenja i mnogim drugim detaljima.

Obično se naziva program koji upravlja određenim modelom vanjskog uređaja i uzima u obzir sve njegove značajke vozač ovaj uređaj (od engleskog drive - upravljati, voditi). Vozač može kontrolirati jedan model uređaja, kao što je ZyXEL-ov U-1496E modem, ili grupu uređaja određenog tipa, kao što je bilo koji modem kompatibilan s Hayesom. Za korisnika je vrlo važno da operativni sustav uključuje što više različitih drajvera, jer to jamči mogućnost povezivanja velikog broja vanjskih uređaja raznih proizvođača na računalo. Uspjeh operacijskog sustava na tržištu uvelike ovisi o dostupnosti odgovarajućih upravljačkih programa (na primjer, nedostatak mnogih potrebnih vanjskih upravljačkih programa bio je jedan od razloga niske popularnosti OS / 2).

Stvaranje upravljačkih programa uređaja provode i programeri određenog OS-a i stručnjaci iz tvrtki koje proizvode vanjske uređaje. Operativni sustav mora održavati dobro definirano sučelje između upravljačkih programa i ostatka OS-a tako da programeri iz tvrtki I/O uređaja mogu slati upravljačke programe za taj operativni sustav sa svojim uređajima.

Aplikacijski programeri mogu koristiti sučelje upravljačkog programa kada razvijaju svoje programe, ali to nije baš zgodno - takvo sučelje obično su operacije niske razine opterećene puno detalja.

Održavanje objedinjenog aplikacijskog programskog sučelja na visokoj razini za heterogene I/O uređaje jedan je od najvažnijih zadataka OS-a. Od pojave UNIX-a, ovo ujedinjeno sučelje u većini operacijskih sustava temelji se na konceptu pristupa datotekama. Ovaj koncept je da razmjena s bilo kojim vanjskim uređajem izgleda kao razmjena s datotekom koja ima ime i predstavlja nestrukturirani slijed bajtova. Datoteka može biti ili prava datoteka na disku ili alfanumerički terminal, pisač ili mrežni adapter. Ovdje opet imamo posla svojstvo operacijskog sustava da zamijeni pravi hardver apstrakcijama koje su prilagođene korisniku i programeru.

OS zadaci za upravljanje datotekama i uređajima

Ulazno-izlazni podsustav višeprogramskog OS-a pri razmjeni podataka s vanjskim uređajima računala mora riješiti niz općih zadataka od kojih su najvažniji sljedeći:

Organizacija paralelnog rada ulazno-izlaznih uređaja i procesora;

Koordinacija tečajeva i predmemorije podataka;

Razdvajanje uređaja i podataka između procesa;

Pružanje prikladnog logičkog sučelja između uređaja i ostatka sustava;

Podrška za širok raspon upravljačkih programa s mogućnošću jednostavnog uključivanja novog upravljačkog programa u sustav;

Podrška za više datotečnih sustava;

Podrška za sinkrone i asinkrone I/O operacije.

Jedan od glavnih zadataka operacijskog sustava je pružiti udobnost korisniku pri radu s podacima pohranjenim na diskovima. Da bi to učinio, OS zamjenjuje fizičku strukturu pohranjenih podataka nekim logičkim modelom jednostavnim za korisnika. Logički model datotečnog sustava materijalizira se u obliku stablo imenika, koje prikazuju uslužni programi kao što su Norton Commander ili Windows Explorer, u simboličkim složenim nazivima datoteka, u naredbama datoteka. Osnovni element ovog modela je datoteka, koji se, kao i datotečni sustav u cjelini, može karakterizirati i logičkom i fizičkom strukturom.

Datoteka je imenovano područje vanjske memorije u koje se može pisati i čitati iz njega. Datoteke su pohranjene u memoriji ovisnoj o snazi, obično na magnetskim diskovima. Međutim, nema pravila bez iznimke. Jedna takva iznimka je takozvani ramdisk, kada se u RAM-u kreira struktura koja oponaša datotečni sustav.

Glavne svrhe korištenja datoteke:

Dugotrajno i pouzdano pohranjivanje informacija. Dugovječnost se postiže korištenjem uređaja za pohranu podataka koji ne ovise o snazi, a visoka pouzdanost određena je sredstvima zaštite pristupa datotekama i općom organizacijom programskog koda OS-a, u kojem hardverski kvarovi najčešće ne uništavaju pohranjene informacije. u datotekama.

Dijeljenje informacija. Datoteke pružaju prirodan i jednostavan način dijeljenja informacija između aplikacija i korisnika tako što imaju čovjeku čitljiv simbolički naziv i postojanost pohranjenih informacija i lokaciju datoteke. Korisnik mora imati prikladne alate za rad s datotekama, uključujući direktorije direktorija koji kombiniraju datoteke u grupe, alate za pretraživanje datoteka po značajkama, skup naredbi za stvaranje, izmjenu i brisanje datoteka. Datoteku može kreirati jedan korisnik, a zatim je koristiti potpuno drugi korisnik, dok kreator datoteke ili administrator može odrediti prava pristupa drugim korisnicima. Ti se ciljevi implementiraju u OS pomoću datotečnog sustava.

Sustav datoteka(FS) je dio operativnog sustava, uključujući:

Zbirka svih datoteka na disku;

Skupovi struktura podataka koji se koriste za upravljanje datotekama, kao što su direktoriji datoteka, deskriptori datoteka, tablice raspodjele slobodnog i iskorištenog prostora na disku;

Skup sistemskih softverskih alata koji implementiraju različite operacije na datotekama, kao što su stvaranje, brisanje, čitanje, pisanje, imenovanje i traženje datoteka.

Datotečni sustav omogućuje programima da se snađu sa skupom prilično jednostavnih operacija za izvođenje radnji na nekom apstraktnom objektu koji predstavlja datoteku. Pritom se programeri ne moraju baviti detaljima stvarnog položaja podataka na disku, međuspremnika podataka i drugim problemima niske razine prijenosa podataka iz dugotrajne pohrane. Sve ove funkcije obavlja datotečni sustav. Sustav datoteka dodjeljuje prostor na disku, podržava imenovanje datoteka, mapira nazive datoteka na odgovarajuće adrese u vanjskoj memoriji, pruža pristup podacima i podržava dijeljenje datoteka, zaštitu i oporavak.

Dakle, datotečni sustav igra ulogu međusloja koji štiti svu složenost fizičke organizacije dugotrajne pohrane podataka i pruža programima jednostavniji logički model te pohrane, kao i skup jednostavnih pohranjivanja podataka. naredbe za korištenje za manipuliranje datotekama.

Zadaci koje rješava FS ovise o načinu na koji je računalni proces organiziran u cjelini. Najjednostavniji tip je FS u jednokorisničkim i jednoprogramskim operativnim sustavima, koji uključuju, na primjer, MS-DOS. Glavne funkcije u takvom FS-u usmjerene su na rješavanje sljedećih zadataka:

Imenovanje datoteka;

Programsko sučelje za aplikacije;

Preslikavanje logičkog modela datotečnog sustava u fizičku organizaciju skladišta podataka;

Otpornost datotečnog sustava na nestanke struje, hardverske i softverske pogreške.

Zadaci FS-a postaju kompliciraniji u radu jednokorisničkih višeprogramskih operacijskih sustava, koji, iako su dizajnirani za rad jednog korisnika, daju mu mogućnost istovremenog pokretanja nekoliko procesa. Jedan od prvih operativnih sustava ovog tipa bio je OS/2. Uz gore navedene zadatke, dodaje se novi zadatak dijeljenja datoteka s više procesa. Datoteka je u ovom slučaju zajednički resurs, što znači da datotečni sustav mora riješiti cijeli kompleks problema povezanih s takvim resursima. Konkretno, FS bi trebao osigurati sredstva za blokiranje datoteke i njezinih dijelova, sprječavanje utrka, uklanjanje zastoja, koordinaciju kopija itd.

U sustavima s više korisnika pojavljuje se još jedan zadatak: zaštita datoteka jednog korisnika od neovlaštenog pristupa drugog korisnika. Još složenije su funkcije datotečnog sustava koji radi kao dio mrežnog operativnog sustava.

Sustavi datoteka podržavaju nekoliko funkcionalno različitih vrste datoteka, koji obično uključuje obične datoteke, datoteke direktorija, posebne datoteke, imenovane cijevi, datoteke mapirane memorijom i druge.

obične datoteke, ili jednostavno datoteke, sadrže informacije proizvoljne prirode koje korisnik unosi u njih ili koje nastaju kao rezultat rada sustava i korisničkih programa. Većina modernih operativnih sustava (npr. UNIX, Windows, OS/2) ni na koji način ne ograničavaju niti kontroliraju sadržaj i strukturu obične datoteke. Sadržaj obične datoteke određuje aplikacija koja s njom radi. Na primjer, uređivač teksta stvara tekstualne datoteke koje se sastoje od nizova znakova predstavljenih u nekom kodu. To mogu biti dokumenti, izvorni kodovi programa itd. Tekstualne datoteke mogu se čitati na ekranu i ispisivati ​​na pisaču. Binarne datoteke ne koriste znakovne kodove, često imaju složenu unutarnju strukturu, kao što je izvršni programski kod ili arhivska datoteka. Svi operativni sustavi trebali bi moći prepoznati barem jednu vrstu datoteke – vlastite izvršne datoteke.

Katalozi- ovo je posebna vrsta datoteka koje sadrže referentne informacije sustava o skupu datoteka grupiranih od strane korisnika prema nekom neformalnom obilježju (na primjer, datoteke koje sadrže dokumente jednog ugovora ili datoteke koje čine jedan softverski paket kombiniraju se u jednu grupu) . Na mnogim operativnim sustavima, direktorij može sadržavati bilo koju vrstu datoteke, uključujući druge direktorije, što rezultira strukturom stabla koju je lako pronaći. Direktoriji mapiraju nazive datoteka u karakteristike koje koristi datotečni sustav za upravljanje datotekama. Takve karakteristike uključuju, posebice, informacije (ili pokazivač na drugu strukturu koja sadrži te podatke) o vrsti datoteke i njezinoj lokaciji na disku, pravima pristupa datoteci i datumima njezina stvaranja i izmjene. U svim ostalim aspektima, datotečni sustav direktorije tretira kao normalne datoteke.

Posebne datoteke su lažne datoteke povezane s I/O uređajima koje se koriste za objedinjavanje mehanizma za pristup datotekama i vanjskim uređajima. Posebne datoteke omogućuju korisniku izvođenje I/O operacija putem normalnih naredbi za pisanje ili čitanje datoteke. Te naredbe prvo obrađuju programi datotečnog sustava, a zatim ih, u nekoj fazi zahtjeva, operativni sustav pretvara u naredbe za upravljanje odgovarajućim uređajem.

Suvremeni datotečni sustavi također podržavaju druge vrste datoteka, kao što su simboličke veze, imenovane cijevi i memorijsko mapirane datoteke.

Korisnici pristupaju datotekama putem simbolična imena. Međutim, kapacitet ljudske memorije ograničava broj naziva objekata na koje se korisnik može pozvati po imenu. Hijerarhijska organizacija prostora imena omogućuje vam da značajno proširite te granice. To je razlog zašto većina datotečnih sustava ima hijerarhijsku strukturu u kojoj se razine stvaraju dopuštajući da direktorij niže razine bude sadržan unutar direktorija više razine (slika 2.16).

Slika 2.16. Hijerarhija datotečnih sustava (a - jednorazinska struktura, b - struktura stabla, c - mrežna struktura)

Graf koji opisuje hijerarhiju imenika može biti stablo ili mreža. Direktoriji formiraju stablo ako je datoteci dopušten ulazak u samo jedan direktorij (slika 2.16, b), a mrežu - ako datoteka može ući u nekoliko direktorija odjednom (slika 2.16, c). Na primjer, u MS-DOS-u i Windows-u direktoriji tvore strukturu stabla, dok u UNIX-u čine mrežnu strukturu. U strukturi stabla, svaka datoteka je list. Poziva se direktorij najviše razine korijenski direktorij, ili korijen.

S takvom organizacijom korisnik je oslobođen pamćenja imena svih datoteka, dovoljno je da ugrubo zamisli kojoj se grupi može dodijeliti ova ili ona datoteka kako bi je pronašao uzastopnim pregledavanjem direktorija. Hijerarhijska struktura pogodna je za rad s više korisnika: svaki korisnik sa svojim datotekama nalazi se u vlastitom imeniku ili podstablu direktorija, a istovremeno su sve datoteke u sustavu logički povezane.

Poseban slučaj hijerarhijske strukture je organizacija na jednoj razini, kada su sve datoteke uključene u jedan direktorij (slika 2.16, a).

Sve vrste datoteka imaju simboličke nazive. Tri vrste naziva datoteka obično se koriste u hijerarhijski organiziranim datotečnim sustavima: jednostavni, složeni i relativni.

Jednostavno, ili kratko, simbolično ime identificira datoteku unutar istog direktorija. Jednostavne nazive datotekama dodjeljuju korisnici i programeri, a moraju uzeti u obzir ograničenja OS-a i na nomenklaturu znakova i na duljinu naziva. Sve do relativno nedavno te su granice bile vrlo uske. Dakle, u popularnom datotečnom sustavu FAT duljina imena bila je ograničena shemom 8.3 (8 znakova - samo ime, 3 znaka - ekstenzija imena), au s5 datotečnom sustavu, podržanom od strane mnogih verzija UNIX OS-a, jednostavno simbolično ime ne može sadržavati više od 14 znakova. Međutim, korisniku je mnogo prikladnije raditi s dugim nazivima, jer vam oni omogućuju da datotekama date imena koja se lako pamte i koja jasno govore što se nalazi u ovoj datoteci. Stoga moderni datotečni sustavi, kao i poboljšanja postojećih datotečnih sustava, obično podržavaju dugačke, jednostavne nazive datoteka. Na primjer, u datotečnim sustavima NTFS i FAT32 uključenim u operacijski sustav Windows NT, naziv datoteke može imati do 255 znakova.

U hijerarhijskim datotečnim sustavima, različite datoteke smiju imati isti jednostavan simbolički naziv, pod uvjetom da pripadaju različitim direktorijima. Odnosno, shema "mnogo datoteka - jedno jednostavno ime" ovdje radi. Za jedinstvenu identifikaciju datoteke u takvim sustavima koristi se takozvani puni naziv.

Puno ime je lanac jednostavnih simboličkih imena svih direktorija kroz koje prolazi put od korijena do zadane datoteke. Dakle, puno ime je složeno ime, u kojem su jednostavna imena odvojena jedna od druge graničnikom prihvaćenim u OS-u. Često se kao separator koristi kosa crta naprijed ili natrag, a uobičajeno je izostaviti naziv korijenskog direktorija. Na slici 2.16b dvije datoteke imaju jednostavno ime main.exe, ali su njihovi složeni nazivi /depart/main.exe i /user/anna/main.exe različiti.

U datotečnom sustavu stabla postoji korespondencija jedan na jedan "jedna datoteka - jedno puno ime" između datoteke i njenog punog naziva. U datotečnim sustavima koji imaju mrežnu strukturu, datoteka može biti uključena u nekoliko direktorija, te stoga ima nekoliko punih naziva; ovdje vrijedi korespondencija "jedna datoteka - mnogo punih imena". U oba slučaja, datoteka je jedinstveno identificirana punim imenom.

Datoteka se također može identificirati po relativnom imenu . Srodno ime datoteka je definirana kroz koncept "trenutni direktorij". Za svakog korisnika u svakom trenutku aktualan je jedan od direktorija datotečnog sustava, a ovaj direktorij odabire sam korisnik na naredbu OS-a. Datotečni sustav popravlja naziv trenutnog direktorija tako da se može koristiti uz relativne nazive za formiranje punog naziva datoteke. Kada koristi relativna imena, korisnik identificira datoteku lancem imena direktorija kroz koje ruta prolazi od trenutnog direktorija do zadane datoteke. Na primjer, ako je trenutni direktorij /user, tada je relativno ime datoteke /user/anna/main.exe anna/main.exe.

Neki operativni sustavi omogućuju vam da istoj datoteci date više jednostavnih imena koja se mogu tumačiti kao pseudonim. U ovom slučaju, baš kao u sustavu s mrežnom strukturom, uspostavlja se korespondencija jedna datoteka-više kvalificiranih imena, budući da svako jednostavno ime datoteke ima barem jedno potpuno kvalificirano ime.

Iako potpuno kvalificirani naziv jedinstveno identificira datoteku, operativnom sustavu je lakše raditi s datotekom ako postoji jedna-na-jedan korespondencija između datoteka i njihovih naziva. U tu svrhu dodjeljuje jedinstveno ime datoteci, tako da je odnos "jedna datoteka - jedno jedinstveno ime" valjan. Jedinstveni naziv postoji zajedno s jednim ili više simboličkih naziva koje su datoteci dodijelili korisnici ili aplikacije. Jedinstveni naziv je numerički identifikator i namijenjen je samo operativnom sustavu. Primjer takvog jedinstvenog naziva datoteke je inode broj na UNIX sustavu.

Koncept "datoteke" uključuje ne samo podatke i naziv pohranjene u njoj, već i atribute. Atributi je informacija koja opisuje svojstva datoteke. Primjeri mogućih atributa datoteke:

Vrsta datoteke (obična datoteka, imenik, posebna datoteka itd.);

Vlasnik datoteke;

Kreator datoteke;

Lozinka za pristup datoteci;

Informacije o dopuštenim operacijama pristupa datotekama;

Vrijeme stvaranja, zadnjeg pristupa i zadnje izmjene;

Trenutna veličina datoteke;

Maksimalna veličina datoteke;

Zastava samo za čitanje;

Potpišite "skrivenu datoteku";

Potpišite "sustavnu datoteku";

Potpišite "arhivsku datoteku";

Znak "binarni/znak";

Potpišite "privremeno" (izbrišite nakon što je proces završen);

Znak blokiranja;

Duljina zapisa u datoteci;

Pokazivač na ključno polje u unosu;

Duljina ključa.

Skup atributa datoteke određen je specifičnostima datotečnog sustava: u datotečnim sustavima različitih tipova, za karakterizaciju datoteka mogu se koristiti različiti skupovi atributa. Na primjer, u datotečnim sustavima koji podržavaju ravne datoteke, nije potrebno koristiti posljednja tri atributa na gornjem popisu koji se odnose na strukturiranje datoteka. U jednokorisničkom OS-u skupu atributa neće nedostajati korisničke i sigurnosne karakteristike kao što su vlasnik datoteke, kreator datoteke, lozinka za pristup datoteci, informacije o dopuštenju pristupa datoteci.

Korisnik može pristupiti atributima koristeći sredstva koja za tu svrhu daje datotečni sustav. Obično je dopušteno čitati vrijednosti bilo kojeg atributa, ali samo neke od njih mogu se mijenjati. Na primjer, korisnik može promijeniti dopuštenja za datoteku (pod uvjetom da ima potrebna dopuštenja za to), ali ne smije mijenjati datum kreiranja ili trenutnu veličinu datoteke.

Vrijednosti atributa datoteke mogu se izravno nalaziti u direktorijima, kao što je to učinjeno u datotečnom sustavu MS-DOS (slika 2.17, a). Slika prikazuje strukturu unosa imenika koji sadrži jednostavan simbolički naziv i atribute datoteke. Ovdje slova označavaju karakteristike datoteke: R - samo za čitanje, A - arhivirano, H - skriveno, S - sustav.

Slika 2.17. Struktura direktorija: a - struktura unosa imenika MS-DOS (32 bajta), b - struktura unosa direktorija UNIX OS

Druga je mogućnost smjestiti atribute u posebne tablice kada direktoriji sadrže samo veze na te tablice. Ovaj pristup je implementiran, na primjer, u datotečnom sustavu UNIX ufs. U ovom datotečnom sustavu struktura direktorija je vrlo jednostavna. Zapis o svakoj datoteci sadrži kratki simbolički naziv datoteke i pokazivač na inode deskriptor datoteke, kako se naziva tablica u ufs-u, u kojoj su koncentrirane vrijednosti atributa datoteke (slika 2.17, b).

U oba slučaja, imenici pružaju vezu između naziva datoteka i stvarnih datoteka. Međutim, pristup, kada je naziv datoteke odvojen od njegovih atributa, čini sustav fleksibilnijim. Na primjer, datoteka se može lako uključiti u više direktorija odjednom. Unosi o ovoj datoteci u različitim direktorijima mogu sadržavati različite jednostavne nazive, ali polje veze sadržavat će isti inode broj.

Korisnički pogled na datotečni sustav kao hijerarhijski organizirani skup informacijskih objekata nema mnogo veze s redoslijedom po kojem su datoteke pohranjene na disku. Datoteka koja ima sliku jednog, kontinuiranog skupa bajtova zapravo je vrlo često razbacana u "komadima" po cijelom disku, a to cijepanje nema nikakve veze s logičkom strukturom datoteke, na primjer, njenim zasebnim logičkim zapisom mogu se nalaziti u ne-susjednim sektorima diska. Logički kombinirane datoteke iz istog direktorija uopće ne moraju koegzistirati na disku. Načela postavljanja datoteka, direktorija i informacija o sustavu na pravi uređaj opisana su fizičkom organizacijom datotečnog sustava. Očito, različiti datotečni sustavi imaju različitu fizičku organizaciju.

Glavna vrsta uređaja koji se koristi u modernim računalnim sustavima za pohranu datoteka su diskovni pogoni. Ovi su uređaji dizajnirani za čitanje i pisanje podataka na tvrde i diskete. Tvrdi disk se sastoji od jedne ili više staklenih ili metalnih ploča, od kojih je svaka obložena s jedne ili obje strane magnetskim materijalom. Dakle, disk se općenito sastoji od paketa ploča (slika 2.18).

Na svakoj strani svake ploče označeni su tanki koncentrični prstenovi - staze(trakove) na kojima su podaci pohranjeni. Broj zapisa ovisi o vrsti diska. Numeracija zapisa počinje od 0 od vanjskog ruba do sredine diska. Dok se disk vrti, element koji se zove glava čita binarne podatke s magnetske staze ili ih zapisuje na magnetsku stazu.

Slika 2.18. Dijagram uređaja tvrdog diska

Glava se može postaviti na zadanu stazu. Glave se kreću po površini diska u diskretnim koracima, pri čemu svaki korak odgovara pomaku jedne staze. Snimanje na disk se postiže sposobnošću glave da mijenja magnetska svojstva staze. Neki diskovi imaju jednu glavu koja se kreće duž svake površine, dok drugi imaju jednu glavu po stazi. U prvom slučaju, za traženje informacija, glava se mora kretati duž radijusa diska. Obično su sve glave pričvršćene na jedan pokretni mehanizam i kreću se sinkrono. Stoga, kada je glava fiksirana na zadanoj traci jedne površine, sve ostale glave zaustavljaju se nad tragovima s istim brojevima. U slučajevima kada svaka staza ima zasebnu glavu, nije potrebno pomicanje glava s jedne staze na drugu, čime se štedi vrijeme potrošeno na traženje podataka.

Zove se skup tragova istog polumjera na svim površinama svih ploča paketa cilindar(cilindar). Svaka je staza podijeljena na dijelove tzv sektorima(sektori), odnosno blokovi (blokovi), tako da sve staze imaju jednak broj sektora, u koje se može upisati maksimalan broj bajtova. Sektor ima fiksnu veličinu za određeni sustav, izraženu kao stepen dvojke. Najčešća veličina sektora je 512 bajtova. S obzirom da tragovi različitih radijusa imaju isti broj sektora, gustoća snimanja postaje veća što je staza bliža središtu.

Sektor- najmanja adresabilna jedinica za razmjenu podataka između disk uređaja i RAM-a. Da bi kontroler pronašao traženi sektor na disku, potrebno je na njega postaviti sve komponente adrese sektora: broj cilindra, broj površine i broj sektora. Budući da aplikacijskom programu općenito nije potreban sektor, već određeni broj bajtova, koji nije nužno višekratnik veličine sektora, tipičan zahtjev uključuje čitanje nekoliko sektora koji sadrže tražene informacije i jednog ili dva sektora koji sadrže suvišne podatke zajedno s potrebni podaci (slika 2.19) .

Slika 2.19. Čitanje suvišnih podataka prilikom razmjene s diskom

Operativni sustav, kada radi s diskom, obično koristi vlastitu jedinicu prostora na disku, tzv Klastera(Klastera). Kada je datoteka stvorena, prostor na disku joj se dodjeljuje u klasterima. Na primjer, ako datoteka ima veličinu od 2560 bajtova, a veličina klastera u datotečnom sustavu definirana je kao 1024 bajta, tada će se datoteci dodijeliti 3 klastera na disku.

Staze i sektori nastaju kao rezultat izvođenja fizičkog ili niskorazinskog postupka formatiranja diska prije upotrebe diska. Za određivanje granica bloka, identifikacijske informacije se zapisuju na disk. Format diska niske razine ne ovisi o vrsti operacijskog sustava koji će ovaj disk koristiti.

Particioniranje diska za određenu vrstu datotečnog sustava izvodi se postupcima formatiranja na visokoj razini ili logičkim.

Formatiranjem na visokoj razini određuje se veličina klastera i na disk se zapisuju informacije potrebne za rad datotečnog sustava, uključujući informacije o dostupnom i neiskorištenom prostoru, granice područja dodijeljenih datotekama i direktorijima, i informacije o oštećenim područjima. Osim toga, na disk se zapisuje učitavač operativnog sustava - mali program koji pokreće proces inicijalizacije operacijskog sustava nakon uključivanja napajanja ili ponovnog pokretanja računala.

Prije formatiranja diska za određeni datotečni sustav, on se može particionirati. Poglavlje je susjedni dio fizičkog diska koji operativni sustav predstavlja korisniku kao logički uređaj (koriste se i nazivi logički disk i logička particija). Logički uređaj funkcionira kao da je zasebni fizički disk. Korisnik radi s logičkim uređajima, pozivajući ih simboličkim imenima, koristeći, na primjer, oznake A, B, C, SYS itd. Operacijski sustavi različitih tipova koriste zajednički prikaz particija za sve njih, ali kreirajte logičke particije na temelju toga.uređaji specifični za svaki tip OS-a. Baš kao što se datotečni sustav koji koristi jedan OS općenito ne može tumačiti drugom vrstom OS-a, logičke uređaje ne mogu koristiti operativni sustavi različitih tipova. Po logičkom uređaju može se stvoriti samo jedan datotečni sustav.