ระบบไฟล์วินโดวส์ ระบบไฟล์ ระบบไฟล์ใดที่ระบบปฏิบัติการ windows ใช้

เราใช้คำศัพท์เช่น "ไฟล์" และ "โฟลเดอร์" หรือ "ไดเรกทอรี" แต่กลไกที่จัดการไฟล์ ตรวจสอบ และควบคุมการเคลื่อนไหวคืออะไร

เปรียบเสมือนระบบจัดเก็บไฟล์บนดิสก์เปรียบได้กับคลังสินค้าขนาดใหญ่และเป็นระเบียบเรียบร้อย ซึ่งมีการนำเข้าสินค้าใหม่อย่างต่อเนื่อง มีผู้จัดการคลังสินค้าที่รู้ว่าสินค้าอยู่ที่ไหนและเข้าถึงได้อย่างไรอย่างรวดเร็ว ผู้จัดการดังกล่าวในระบบจัดเก็บไฟล์คือ .

มาดูกันว่าระบบไฟล์ทำงานอย่างไร มีรูปแบบใดบ้าง และพิจารณาการทำงานพื้นฐานกับระบบไฟล์ที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบ

ระบบไฟล์ windows ทำงานอย่างไร

แต่ละไฟล์ถูกกำหนดชื่อโดยระบบปฏิบัติการ ซึ่งเหมือนกับที่อยู่ในระบบ เส้นทางนี้เป็นสตริงที่ขึ้นต้นด้วยไดรฟ์แบบลอจิคัลที่เก็บไฟล์ไว้ จากนั้นโฟลเดอร์ทั้งหมดจะแสดงตามลำดับการซ้อนกัน

เมื่อโปรแกรมต้องการไฟล์ โปรแกรมจะส่งคำขอไปยังระบบปฏิบัติการ ซึ่งประมวลผลโดยระบบไฟล์ Windows จากเส้นทางที่ได้รับ ระบบจะรับที่อยู่ของตำแหน่งที่เก็บไฟล์ (ตำแหน่งทางกายภาพ) และส่งผ่านไปยังโปรแกรมที่ส่งคำขอ

ดังนั้น ระบบไฟล์จึงมีฐานข้อมูลเป็นของตัวเอง ซึ่งในด้านหนึ่ง สร้างการติดต่อระหว่างที่อยู่จริงของไฟล์และพาธ ในทางกลับกัน จะเก็บคุณลักษณะของไฟล์เพิ่มเติม เช่น ขนาด วันที่สร้าง การเข้าถึงไฟล์ สิทธิและอื่น ๆ

ในระบบไฟล์ FAT32 และ NTFS ฐานข้อมูลนี้คือ Master File Table (MFT - Master File Table)

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อย้าย คัดลอก และลบไฟล์

ไม่ว่าจะดูแปลกแค่ไหน การทำงานทั้งหมดกับไฟล์และโฟลเดอร์อาจไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพในฮาร์ดไดรฟ์ การดำเนินการบางอย่างทำการเปลี่ยนแปลง MFT เท่านั้น ในขณะที่ไฟล์ยังคงอยู่ในที่เดียวกัน

มาดูกันดีกว่าว่าระบบไฟล์ทำงานอย่างไรเมื่อดำเนินการกับไฟล์พื้นฐาน ซึ่งจะช่วยให้เราเข้าใจว่า OS อุดตันได้อย่างไร เหตุใดไฟล์บางไฟล์จึงใช้เวลานานในการโหลด สิ่งที่ต้องทำเพื่อเพิ่มความเร็วของระบบปฏิบัติการ

1. การย้ายไฟล์: การดำเนินการนี้หมายถึงการเปลี่ยนจากเส้นทางหนึ่งไปอีกเส้นทางหนึ่ง ดังนั้น จำเป็นต้องเปลี่ยนเฉพาะรายการในตารางไฟล์หลัก และไม่จำเป็นต้องย้ายไฟล์เอง ยังคงอยู่ที่เดิมไม่เปลี่ยนแปลง

2. คัดลอกไฟล์: การดำเนินการนี้แสดงถึงการสร้างการใช้งานเพิ่มเติมอื่นของไฟล์ในตำแหน่งใหม่ ในกรณีนี้ ไม่เพียงแต่การสร้างรายการใน MFT เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการปรากฏตัวของสำเนาจริงอื่นของไฟล์ในตำแหน่งใหม่

3. การลบไฟล์: ในกรณีนี้ ไฟล์จะถูกวางไว้ในถังขยะก่อน หลังจากเรียกใช้ฟังก์ชัน "ว่าง" ของถังขยะ ระบบไฟล์จะลบรายการออกจาก MFT ในกรณีนี้ ไฟล์จะไม่ถูกลบจริง แต่จะยังคงอยู่ที่เดิม และจะคงอยู่จนกว่าจะถูกเขียนใหม่ คุณลักษณะนี้ควรนำมาพิจารณาเมื่อลบไฟล์ที่เป็นความลับ: ควรใช้โปรแกรมพิเศษสำหรับสิ่งนี้

ตอนนี้เป็นที่ชัดเจนว่าเหตุใดการดำเนินการย้ายจึงเร็วกว่าการดำเนินการคัดลอก ฉันขอย้ำอีกครั้งว่า ในกรณีที่สอง นอกเหนือจากการเปลี่ยนแปลงในตารางไฟล์หลัก คุณต้องสร้างสำเนาจริงของไฟล์ด้วย

มีระบบไฟล์ประเภทใดบ้าง?

1. FAT16 (ไฟล์ที่จัดสรร ตารางที่ 16). ระบบไฟล์ดั้งเดิมซึ่งรองรับไฟล์ได้ไม่เกิน 2 GB เท่านั้น รองรับฮาร์ดไดรฟ์ที่มีความจุไม่เกิน 4 GB และสามารถจัดเก็บและประมวลผลไฟล์ได้ไม่เกิน 65636 ไฟล์ ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีและความต้องการของผู้ใช้ที่เพิ่มขึ้น ระบบไฟล์นี้จึงถูกแทนที่ด้วย NTFS

2. FAT32. ด้วยการเติบโตของปริมาณข้อมูลที่จัดเก็บในสื่อบันทึกข้อมูล ระบบไฟล์ Windows ใหม่จึงได้รับการพัฒนาและแนะนำ ซึ่งเริ่มรองรับไฟล์ที่มีขนาดสูงสุด 4 GB และกำหนดความจุฮาร์ดไดรฟ์สูงสุดที่แถบ 8 TB ตามกฎแล้ว ปัจจุบัน FAT32 ใช้กับสื่อจัดเก็บข้อมูลภายนอกเท่านั้น

3. NTFS (ระบบไฟล์เทคโนโลยีใหม่). นี่คือระบบไฟล์มาตรฐานที่ติดตั้งในคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ทุกเครื่องที่ใช้ระบบปฏิบัติการ Windows ขนาดไฟล์สูงสุดที่ระบบไฟล์นี้ประมวลผลคือ 16 TB; ขนาดฮาร์ดไดรฟ์สูงสุดที่รองรับคือ 256 TB

คุณลักษณะเพิ่มเติมของ NTFS คือการบันทึกการดำเนินการ เริ่มแรก การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดจะถูกป้อนในพื้นที่ที่กำหนดเป็นพิเศษ จากนั้นจึงเขียนลงในตารางไฟล์เท่านั้น ซึ่งช่วยป้องกันข้อมูลสูญหาย เช่น ระหว่างที่ไฟฟ้าขัดข้อง

4. HSF+ (ระบบไฟล์แบบลำดับชั้น+). ระบบไฟล์มาตรฐานสำหรับคอมพิวเตอร์ MacOS เช่นเดียวกับ NTFS รองรับไฟล์ขนาดใหญ่และฮาร์ดไดรฟ์ที่มีความจุหลายร้อยเทราไบต์

ในการเปลี่ยนระบบไฟล์ คุณจะต้องฟอร์แมตพาร์ติชั่นฮาร์ดดิสก์ ตามกฎแล้ว การดำเนินการนี้เกี่ยวข้องกับการลบข้อมูลที่มีอยู่ทั้งหมดบนพาร์ติชันนี้โดยสมบูรณ์

จะหาประเภทระบบไฟล์ได้อย่างไร?

วิธีที่ง่ายที่สุด: เปิด “File Explorer” -> เลือกพาร์ติชั่นฮาร์ดดิสก์ที่คุณสนใจ –> คลิกขวาที่มัน –> ในเมนูที่ปรากฏขึ้น เลือก “Properties” –> ในหน้าต่างที่เปิดขึ้น เลือก “ แท็บทั่วไป”

การดูแลรักษาระบบไฟล์ Windows

ควรสังเกตว่าระบบไฟล์ไม่ได้เก็บ "คำสั่ง" ไว้ในฮาร์ดไดรฟ์ Windows ได้รับการออกแบบในลักษณะที่บันทึกไฟล์ใหม่ในเซลล์ว่างเซลล์แรกที่เจอ นอกจากนี้ หากไฟล์ไม่พอดีกับเซลล์นี้ทั้งหมด ไฟล์จะถูกแบ่งออกเป็นหลายส่วน (แยกส่วน) ดังนั้น การเข้าถึงและเวลาเปิดของไฟล์ดังกล่าวจึงเพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ

เพื่อป้องกันสิ่งนี้และ "จัดระเบียบ" ในระบบไฟล์ จำเป็นต้องจัดระเบียบพาร์ติชั่นฮาร์ดดิสก์เป็นประจำ

ในการทำเช่นนี้ ให้ไปที่คุณสมบัติของพาร์ติชั่นฮาร์ดดิสก์ที่คุณสนใจอีกครั้ง (ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น) ไปที่แท็บ "เครื่องมือ" แล้วคลิกปุ่ม "จัดเรียงข้อมูล"

ในหน้าต่างที่เปิดขึ้น คุณสามารถกำหนดค่าการดำเนินการจัดเรียงข้อมูลบนดิสก์โดยอัตโนมัติได้

ในการจัดเรียงข้อมูลด้วยตนเอง ให้ระบุพาร์ติชั่นฮาร์ดดิสก์ คลิกปุ่ม "วิเคราะห์ดิสก์" -> จากนั้น "ตัวจัดเรียงข้อมูลบนดิสก์"

รอให้การดำเนินการเสร็จสิ้นและปิดหน้าต่าง

วันนี้ เมื่อติดตั้ง Windows 2000 หรือ Windows XP คำถามมักจะเกิดขึ้นก่อนคุณ: "คุณชอบระบบไฟล์ใด - FAT 32 หรือ NTFS" และหลายๆ คนตัดสินใจว่า "ฉันคุ้นเคยกับ FAT แล้ว" เลือกใช้ FAT32 ไปไกลทำไม - แม้แต่ใน X ในบทความหนึ่งที่ผู้เขียนเขียนว่า "เมื่อติดตั้ง Win 2000 ฉันออกจาก FAT32 เพราะระบบทำงานได้เร็วขึ้น" ... มีอะไรผิดปกติที่นี่ ใช่ ความจริงที่ว่ามันไม่สามารถทำงานได้เร็วขึ้น ... ดังนั้นเพื่อไม่ให้เกิดข้อผิดพลาดซ้ำ ๆ มันจะมีประโยชน์สำหรับคุณที่จะเข้าใจอย่างน้อยว่า "ทุกอย่างทำงานอย่างไร" ฉันหวังว่าภาพรวมโดยย่อนี้จะช่วยคุณได้ - เราจะดูที่ FAT16, FAT32 และ NTFS
เหตุผลที่แตกต่างจาก FAT32 น้อยมาก และอย่างน้อยก็มีประโยชน์ที่จะทราบความแตกต่างเหล่านี้)

ระบบไฟล์ FAT ทำงานกับหน่วยของพื้นที่ดิสก์ที่เรียกว่าคลัสเตอร์ แต่ละคลัสเตอร์สามารถรวมเซ็กเตอร์ฮาร์ดดิสก์ได้ตั้งแต่หนึ่งเซกเตอร์ (โดยทั่วไป ฮาร์ดดิสก์ของคุณจะถูกแบ่งออกเป็นเซกเตอร์ขนาด 512 ไบต์) จากนั้นขนาดคลัสเตอร์ขั้นต่ำคือ 512 ไบต์ สามารถใช้คลัสเตอร์ตั้งแต่หนึ่งรายการขึ้นไปเพื่อจัดเก็บไฟล์เดียว คลัสเตอร์ดิสก์แต่ละคลัสเตอร์ในตาราง FAT มีรายการแยกต่างหากที่ชี้ไปที่คลัสเตอร์ไฟล์ถัดไป หรือมีเครื่องหมายสิ้นสุดไฟล์ แต่ละไดเร็กทอรีมีชื่อไฟล์ต่างๆ ที่อยู่ในไดเร็กทอรี พร้อมกับชื่อไฟล์ ตัวชี้ไปยังคลัสเตอร์แรกของไฟล์นี้จะถูกเก็บไว้ นอกจากนี้ ไดเร็กทอรียังเก็บวันที่ที่ไฟล์ถูกสร้างขึ้น ขนาด และแอตทริบิวต์ แอตทริบิวต์สามารถระบุได้ว่าไฟล์ถูกซ่อน สงวนไว้สำหรับใช้โดยระบบปฏิบัติการ ต้องเก็บถาวร (สำรองข้อมูล) หรืออ่านอย่างเดียว

นั่นคือทฤษฎี ตอนนี้ข้อเสีย: คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่า "16" หมายถึงอะไรในชื่อระบบไฟล์? และหมายความว่าตารางการจัดสรรไฟล์ FAT (File Allocation Table) จะระบุระเบียนที่สอดคล้องกับคลัสเตอร์ของดิสก์โดยใช้ตัวเลข 16 บิต ดังนั้นตารางสามารถรองรับได้ไม่เกิน 65,536 รายการ (2 ยกกำลัง 16) และถ้าเราพิจารณาว่าขนาดคลัสเตอร์สูงสุดคือ 32 KB ปรากฎว่าพาร์ติชั่นสูงสุดของไดรฟ์ข้อมูลดิสก์คือ 2 GB คุณมีดิสก์ลอจิคัลบนสกรูน่าจะใหญ่กว่านี้มากหรือไม่? นี่คือข้อเสียเปรียบอันดับหนึ่ง (แม้ว่าควรสังเกตว่า FAT32 เกือบจะเอาชนะข้อเสียเปรียบนี้ได้) ข้อเสียประการที่สองคือระบบ FAT ใช้เพียง 1 ไบต์ในการจัดเก็บแอตทริบิวต์ของไฟล์ทั้งหมด คุณคิดว่าเป็นไปได้ที่จะผลักในหนึ่งไบต์มากแค่ไหน? ถูกต้องแม่นยำด้วยเหตุนี้จึงไม่สามารถเก็บข้อมูลเกี่ยวกับสิทธิ์การเข้าถึงไฟล์หรือเจ้าของไฟล์ได้ ... ข้อเสียข้อที่สามอยู่ที่ข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อใช้ FAT ปริมาณดิสก์ที่มากขึ้นหมายถึงขนาดคลัสเตอร์ที่ใหญ่ขึ้นและ หนึ่งใน "รสนิยมแย่ของ FAT" หลักคือไฟล์หนึ่งไฟล์ = อย่างน้อยหนึ่งคลัสเตอร์ ตัวอย่าง: เรามีคลัสเตอร์ขนาด 32 KB และไฟล์ขนาด 2 KB - ด้วยเหตุนี้ ไฟล์จึงครอบคลุมทั้งคลัสเตอร์ เราสูญเสีย 30 KB ... สิ่งเดียวกันเกิดขึ้นหากไฟล์มีขนาด 34 KB - จากนั้นจะใช้เวลาสองคลัสเตอร์และในวินาทีเราจะสูญเสีย 30 KB อีกครั้ง ... ข้อเสียหมายเลข "สี่และห้า" - ​​ข้อมูล เกี่ยวกับตำแหน่งทางกายภาพของไฟล์ถูกเก็บไว้ในที่เดียว - ตำแหน่งตารางของไฟล์ FAT ซึ่ง: a) เพิ่มโอกาสในการเกิดความเสียหายและการสูญหายของข้อมูลทั้งหมด b) ลดความเร็วในการค้นหาเพราะ หากต้องการค้นหาไฟล์ใดไฟล์หนึ่ง คุณต้องประมวลผลทั้งตาราง
ต้องยอมรับว่า FAT16 ถูกสร้างขึ้นเมื่อนานมาแล้วในสมัยของ MS-DOS และเป็นไปตามข้อกำหนดของเวลานั้นอย่างเต็มที่ ...

ระบบไฟล์นี้ได้แทนที่ FAT16 หากคุณอ่านย่อหน้าก่อนหน้านี้อย่างละเอียด คุณเข้าใจแล้วว่าความแตกต่างคือตารางการจัดสรรไฟล์ FAT (File Allocation Table) ระบุเร็กคอร์ดที่สอดคล้องกับคลัสเตอร์ดิสก์โดยใช้ตัวเลข 32 บิต ดังนั้น จำนวนรายการสูงสุดคือ 4,294,967,296 (2 ยกกำลัง 32) ในการเชื่อมต่อนี้ ขนาดสูงสุดของไดรฟ์ข้อมูลดิสก์จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก (สูงสุด 2 TB) อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ช่วยให้คุณเอาชนะข้อเสียหมายเลข "หนึ่ง" เท่านั้น แต่ที่เหลือทั้งหมด - อนิจจายังคงอยู่ ... และสิ่งที่น่ารังเกียจอย่างยิ่งสำหรับเจ้าของสกรูขนาดเล็กคือการสิ้นเปลืองพื้นที่ดิสก์ ... รวมถึงความเสียหายบ่อยครั้ง ของธรรมชาติต่างๆ เป็นต้น Skandisk ในหมู่คนรัก FAT ไม่รู้ว่าการพักผ่อนคืออะไร….

มันย่อมาจาก New Technology File System - อย่างที่คุณคงเข้าใจจากชื่อแล้ว - มันเจ๋งและยอดเยี่ยม ... และยิ่งกว่านั้น สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่แค่คำพูด! เมื่อเทียบกับ FAT ระบบไฟล์ NTFS มีโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่าและกว้างกว่ามาก
โอกาส. ไม่เหมือนกับ FAT ระบบไฟล์ NTFS ไม่ได้จัดเก็บข้อมูลตำแหน่งไฟล์ทั้งหมดไว้ในที่เดียว แต่ข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายพื้นที่ดิสก์ระหว่างไฟล์จะถูกเก็บไว้เป็นส่วนหนึ่งของแพ็คเกจพิเศษที่สามารถอยู่ที่ใดก็ได้บนพาร์ติชั่น
(จำข้อบกพร่อง "สี่" ในระบบ FAT ได้หรือไม่) โครงสร้างไดเรกทอรี NTFS ยังแตกต่างจากโครงสร้างไดเรกทอรี FAT ไดเร็กทอรีดิสก์ NTFS เหมาะกว่าสำหรับการค้นหาไฟล์ เนื่องจากเร็กคอร์ดไฟล์ถูกจัดเก็บโดยใช้ไบนารีทรีแทนที่จะเป็นรายการเชิงเส้นอย่างง่าย (เช่นเดียวกับ FAT) ซึ่งหมายความว่าต้องแยกวิเคราะห์ระเบียนน้อยลงเพื่อค้นหาไฟล์ (ตอนนี้ให้พิจารณาว่าผู้เขียนที่ฉันกล่าวถึงตอนต้นของบทความถูกต้องหรือไม่) และถ้าคุณเพิ่มความเป็นไปได้ของการจัดทำดัชนีระบบก็จะบินไป!

ระบบไฟล์ NTFS มีการสนับสนุนในตัวสำหรับชื่อไฟล์แบบยาวและแอตทริบิวต์ของไฟล์แบบขยาย ซึ่งช่วยให้พาร์ติชัน NTFS สามารถจัดเก็บข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยของไฟล์ (เช่น ACL) การตรวจสอบการเข้าถึงไฟล์ และข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการเป็นเจ้าของไฟล์ (ตอนนี้คุณสามารถห้ามการเข้าถึงแคตตาล็อกที่มีสื่อลามกสำหรับทุกคนยกเว้นตัวคุณเองและคุณทำไม่ได้
คุณจะต้องมีโปรแกรมเพิ่มเติมสำหรับสิ่งนี้ ซึ่งมีมากมายสำหรับ Win9X ที่มี FAT32!)

การตั้งค่าโควต้าดิสก์เป็นคุณลักษณะ NTFS อื่นที่เกี่ยวข้องกับความสามารถในการจัดเก็บแอตทริบิวต์ไฟล์จำนวนมากขึ้น ประกอบด้วยความจริงที่ว่าผู้ใช้บางรายสามารถกำหนดพื้นที่ดิสก์จำนวนหนึ่งที่เขาสามารถใช้เพื่อจัดเก็บไฟล์ของเขาได้ (คุณอาจประสบปัญหานี้แล้วหากคุณจัดการกับอะไร
หรือโฮสติ้ง) ถ้าคุณไม่มีประสบการณ์ดังกล่าว ฉันจะอธิบาย: เมื่อคุณพยายามบันทึกไฟล์ ระบบจะวิเคราะห์ขนาดของไฟล์ทั้งหมดที่เป็นของคุณอยู่แล้ว (ใช่ ตามแอตทริบิวต์ "เจ้าของ" นั่นเอง กล่าวถึง) และเปรียบเทียบกับโควต้าดิสก์ที่กำหนดให้คุณ หากโควต้าที่เหลือเพียงพอที่จะรองรับไฟล์นี้ การบันทึกจะถูกดำเนินการ มิฉะนั้น คุณจะถูกส่งไปพร้อมกับข้อความ "disk quota above" มันมีประโยชน์อะไร? แน่นอน คุณจะไม่เปิดโฮสติ้งฟรีบนคอมพิวเตอร์ของคุณ ... แต่อย่าปล่อยให้น้องชายคนเล็กของคุณกรอกสกรูทั้งหมดของเขา
ของเล่นโง่ ๆ - ง่าย (จัดสรร 500 เมกะไบต์ให้เขา - ปล่อยให้เขาพยายามทำให้สกปรก ;-))

หากเมื่อใช้ FAT สิ่งที่ดีที่สุดที่คุณคาดหวังได้คือไฟล์จะใช้พื้นที่ไม่เกินขนาดของตัวเองบนดิสก์ เมื่อใช้ NTFS คุณจะลืมมันไปได้เลย! ใน NTFS หน่วยขั้นต่ำจะเท่ากับเซกเตอร์ฮาร์ดดิสก์และหนึ่งไฟล์ไม่ได้หมายถึงคลัสเตอร์เดียว! นอกจากนี้ ระบบไฟล์ยังสนับสนุนแอตทริบิวต์ที่อนุญาตให้มีการบีบอัดไฟล์และไดเรกทอรีแต่ละรายการ ตัวอย่าง: ฉันมีไดเร็กทอรี 80 เมกะไบต์ หลังจากบีบอัดแล้วจะมีขนาด 30 เมกะไบต์ "พร้อมฝาปิด" บนดิสก์ ...

คุณสมบัติใหม่ใน NTFS5 และ Windows 2000 อนุญาต
ใช้สถาปัตยกรรมกุญแจสาธารณะ
เพื่อเข้ารหัสไฟล์ ไดเร็กทอรี หรือโวลุ่ม
โดยใช้อีเอฟเอส นอกจากนี้ทั้งหมดอย่างแน่นอน
จะชื่นชมความสามารถในการเมานต์ กับ
ด้วยปลั๊กนี้ คุณสามารถเชื่อมต่อ
ดิสก์ใด ๆ / ฮาร์ดไปยังตำแหน่งใด ๆ ในไฟล์
ระบบ - ตัวอย่างเช่น กำหนดโฟลเดอร์ C:\XXX\ to
ไดรฟ์ตรรกะของคุณ R: (ซึ่งหมายถึงสื่อลามก :)

และเหนือสิ่งอื่นใด NTFS รองรับไดรฟ์ขนาดใหญ่มากถึง 16 เอ็กซาไบต์ (หนึ่งเอ็กซาไบต์คือ 1,073,741,824 กิกะไบต์) ตัวอย่างง่ายๆ: หากฮาร์ดไดรฟ์สามารถเขียนข้อมูลได้ 1 เมกะไบต์ต่อวินาที ก็จะใช้เวลา 1,000 พันล้านวินาทีในการเขียนหนึ่งเอ็กซาไบต์ (หมายเหตุ 1 ไม่ใช่ 16) มี 3 ล้านวินาทีในหนึ่งปี ดังนั้นจะต้องใช้เวลา 300,000 ปีในการบันทึกข้อมูลหนึ่งเอ็กซาไบต์... ฉันได้ยินมาว่าพวกเขากำลังจะส่งเรือไปยังดาวที่ใกล้ที่สุด - อัลฟ่าเซ็นทอรี เชื่อกันว่าเขาจะบินไปที่นั่นใน 200 ปี ...

ดังนั้น หากคุณทันเวลา ทางเลือกของคุณก็คือ NTFS แต่อย่าลืมว่าเบื้องหลัง "สารพัด" ทั้งหมดนั้นมีปัญหาอยู่อย่างหนึ่ง - ไม่สามารถมองเห็นได้จากภายใต้ DOS ดังนั้น ก่อนหน้านี้ผู้ที่กลัวระบบล่มไม่ได้เปลี่ยนไปใช้ NTFS แต่นั่นมันเมื่อก่อน! ด้วยการถือกำเนิดของ Windows 2000 คุณลักษณะใหม่ได้ปรากฏขึ้น - "คอนโซลการกู้คืน" ซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถเข้าถึงพาร์ติชัน NTFS แม้ว่าระบบปฏิบัติการจะเสียหายก็ตาม การติดตั้งปาฏิหาริย์นี้ค่อนข้างง่าย: หลังจากติดตั้งระบบปฏิบัติการ เพียงเรียกใช้โปรแกรมติดตั้งอีกครั้งด้วยปุ่ม "/ cmdcons" หลังจากนั้นคอนโซลการกู้คืนจะถูกเพิ่มลงในเมนูการเลือกระบบปฏิบัติการ
ถ้าคุณชอบของเก่าและเรียบง่าย - FAT ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อคุณโดยเฉพาะ ....

คุณรู้หรือไม่ว่า Windows Phone ใช้ NTFS? เหตุใดการ์ดหน่วยความจำส่วนใหญ่และไดรฟ์ USB เกือบทั้งหมดยังคงใช้ FAT ตัวเก่าที่ดีอยู่ เหตุใดคุณจึงสามารถจัดเก็บภาพยนตร์ Full HD ไว้ในแฟลชไดรฟ์บางประเภทได้ และไม่สามารถจัดเก็บในแฟลชไดรฟ์อื่นๆ ได้ เหตุใดอุปกรณ์บางอย่างจึงรองรับเฉพาะการ์ด SDHC สูงสุด 32GB และสิ่งที่สามารถทำได้เพื่อบังคับให้ใช้ SDXC 64GB คำถามเหล่านี้และคำถามอื่นๆ เกี่ยวข้องกับประเภทของระบบไฟล์ที่ใช้โดยอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลเฉพาะ แต่สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับ Windows อย่างไร

ในช่วงเริ่มต้นของประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (ฉันคิดว่าในยุคกล่องข้อความ DOS และฟลอปปีดิสก์) ระบบไฟล์เดียวที่ใช้คือ FAT12 ด้วยการถือกำเนิดของฮาร์ดไดรฟ์ที่สามารถจัดเก็บข้อมูลได้หลายเมกะไบต์ (ใช่ เมกะไบต์ ไม่ใช่กิกะไบต์!) FAT เวอร์ชันใหม่ที่เรียกว่า FAT16 ได้รับการพัฒนา ภายใต้ระบบไฟล์นี้ Windows 95 ได้รับการพัฒนาโดยได้รับเพียง "การอัพเกรด" ในรูปแบบของการสนับสนุนชื่อไฟล์ที่ยาวขึ้น ด้วย Windows 98 Microsoft ได้เพิ่มการรองรับ FAT เวอร์ชันใหม่ที่เรียกว่า FAT32 เพื่อรองรับฮาร์ดไดรฟ์ขนาดใหญ่ (ใช่ ตอนนั้นเราได้วัดพื้นที่ดิสก์เป็นกิกะไบต์แล้ว)

ในจักรวาลคู่ขนานของ Windows NT Microsoft ใช้ระบบไฟล์เทคโนโลยีใหม่หรือ NTFS ตลอดเวลา Windows NT 4, Windows 2000 และใหม่กว่า Windows XP, Vista, Windows 7, 8, 8.1 และใหม่กว่า Windows 10 ใช้ NTFS

ในจักรวาลคู่ขนานอื่น ซึ่งเป็นจักรวาลจัดเก็บข้อมูลแบบถอดได้ คุณสามารถเลือกได้ระหว่าง FAT32 สากล (ในขณะที่ทำงานอยู่ในขีดจำกัดขนาดไฟล์ 4 GB) และรุ่นใหม่กว่าแต่ไม่ได้รับการสนับสนุนอย่างกว้างขวาง (เนื่องจากข้อจำกัดด้านลิขสิทธิ์) exFAT อย่างไรก็ตาม exFAT ถูกใช้เป็นระบบไฟล์สำหรับการ์ด SDXC ทั้งหมดที่มีความจุ 64 GB ขึ้นไป

ดังนั้น ขณะนี้เรามีระบบไฟล์ที่แตกต่างกันสามตระกูล: FAT32 แบบโบราณแต่ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลาย, NTFS ใหม่ และตระกูล Solid ExFAT ที่พัฒนาขึ้นใหม่ ระบบไฟล์ใดต่อไปนี้และเมื่อใด และความแตกต่างระหว่างพวกเขาคืออะไร?

FAT32: ทางเลือกที่ชัดเจน

FAT32 ยังคงเป็นระบบไฟล์เดียวที่ใช้ใน Windows 98 หรือ Windows ME FAT32 เป็นระบบไฟล์ที่เหมาะสำหรับการ์ด SD สูงสุดและรวมถึง 32GB สุดท้าย FAT32 มักใช้เพื่อฟอร์แมตไดรฟ์ USB รวมถึง 64GB ขึ้นไป

FAT32 รุ่นเก่า… ข้อจำกัดหลักเป็นที่รู้จักกันดี FAT32 รองรับไฟล์ที่มีขนาดสูงสุด 4 GB หากไฟล์เดียวดูเหมือนเยอะ โปรดจำไว้ว่าวิดีโอ HD หนึ่งรายการใช้ขนาด 4.5 ถึง 10 GB และจะชัดเจนในทันทีว่าข้อจำกัดนี้มีความสำคัญในชีวิตจริงสมัยใหม่เพียงใด ข้อจำกัดอื่น ๆ ได้แก่ การขาดการสนับสนุนที่แข็งแกร่ง การขาดการควบคุมการเข้าถึงโดยสิ้นเชิง ไม่มีการเข้ารหัส การบีบอัด หรือเฟลโอเวอร์

กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันคือระบบไฟล์ที่เรียบง่ายและน้ำหนักเบา ซึ่งเหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาที่ประสิทธิภาพต่ำเกือบทุกชนิด เช่น กล้องดิจิตอลและกล้องวิดีโอ สมาร์ทโฟนทั่วไป เครื่องเล่น MP3 และอุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกัน เนื่องจากอายุที่เคารพนับถือและความนิยมอย่างแพร่หลายใน Windows ตั้งแต่ปี 1997 FAT32 จึงได้รับการสนับสนุนโดยอุปกรณ์เกือบทั้งหมด รวมทั้งตู้เย็นและเครื่องชงกาแฟ กล่าวอีกนัยหนึ่ง หากคุณต้องการพกพาอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบถอดได้หนึ่งเครื่อง และต้องแน่ใจว่าสามารถใช้อุปกรณ์ดังกล่าวกับปลั๊กอินใดๆ ได้ FAT32 คือสิ่งที่คุณต้องการ

NTFS: ไดรฟ์ระบบ

อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดของ FAT32 ทำให้ไม่สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมการประมวลผลในปัจจุบัน การขาดการควบคุมการเข้าถึงเป็นสิ่งหนึ่ง การไม่มีการบันทึกโดยสมบูรณ์ และการบอกใบ้ถึงการเฟลโอเวอร์เป็นอีกเรื่องหนึ่ง ขนาดไฟล์ที่จำกัดก็เป็นข้อเสียอย่างมากเช่นกัน ด้วยเหตุนี้ Microsoft จึงแนะนำระบบไฟล์ใหม่ที่เรียกว่า New Technology File System หรือ NTFS

NTFS มีทุกสิ่งที่ FAT ขาด ตัวเลือกการควบคุมการเข้าใช้งานที่ทรงพลัง? ด้วยความยินดี. เฟลโอเวอร์และการบันทึก? รับมัน บีบอัดและเข้ารหัสไฟล์ โฟลเดอร์ และโวลุ่มดิสก์ทั้งหมดได้ในทันที แน่นอน. สตรีมข้อมูลทางเลือก มาตรการรักษาความปลอดภัยที่ปรับปรุง การสำรองข้อมูลระบบไฟล์และไฟล์ระบบที่สำคัญ และคุณสมบัติอื่นๆ... นับตั้งแต่เปิดตัวครั้งแรกในปี 1994 NTFS ได้รับการอัปเดตใหม่ทั้งหมด รวมถึงการอัปเดตที่เพิ่มความเข้ากันได้ด้วย การออกแบบที่ยอดเยี่ยมและการใช้งานที่เรียบง่ายยังคงไม่มีใครเทียบได้กับระบบไฟล์อื่นๆ แม้กระทั่งในปัจจุบัน ใช้งานได้หลากหลายแม้ในสมาร์ทโฟนระดับเริ่มต้นที่ใช้ Windows Phone 8 และ 8.1 แต่ถ้าเป็นระบบไฟล์ที่ยอดเยี่ยม ทำไมทุกคนไม่ใช้งานมันทุกที่ล่ะ

อย่างที่คุณคาดไว้ NTFS ไม่ได้ไม่มีข้อบกพร่อง ระบบไฟล์นี้ได้รับการออกแบบมาตั้งแต่ปี 1994 สำหรับการทำงานของเซิร์ฟเวอร์ ระบบไฟล์นี้จำเป็นต้องใช้พลังการประมวลผลจำนวนมากเพื่อรักษาโครงสร้างจำนวนมากอยู่เสมอ รายการระบบของมันเติบโตอย่างรวดเร็ว ใช้พื้นที่อันมีค่า และเพิ่มภาระเพิ่มเติมให้กับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแฟลช NAND เหล่านั้น สุดท้าย หากคุณใช้สิ่งอื่นที่ไม่ใช่ฮาร์ดไดรฟ์ขนาดใหญ่ โอเวอร์เฮดของฮาร์ดไดรฟ์จะสูงเกินไป ดังนั้นระบบยังไม่ได้รับการยอมรับโดยทั่วไป สุดท้ายแต่ไม่ท้ายสุด NTFS ได้รับการจดสิทธิบัตรโดย Microsoft ซึ่งไม่ต้องการให้สิทธิ์ใช้งานระบบไฟล์นี้แก่คู่แข่ง

exFAT: ดีที่สุดหากรองรับ...

เพื่อเอาชนะข้อ จำกัด ของ FAT32 และลดค่าใช้จ่ายที่ NTFS วางไว้บนสื่อที่ใช้ NAND Microsoft ได้พัฒนาระบบไฟล์อื่นที่เรียกว่า Extended FAT หรือ exFAT ระบบไฟล์นี้ใช้แนวคิดเดียวกันกับ FAT ดั้งเดิมเป็นส่วนใหญ่ แต่ตอนนี้เป็นระบบไฟล์ 64 บิตที่แท้จริงโดยไม่จำกัดขนาดไฟล์ที่มีอยู่ใน FAT32 นี่คือเหตุผลที่ใช้ exFAT เป็นมาตรฐานสำหรับการ์ด SD ขนาดใหญ่ (มาตรฐาน SDXC กำหนดให้การ์ด SD ทั้งหมด 64 GB หรือใหญ่กว่าเพื่อฟอร์แมตด้วย exFAT) ดังนั้นหากคุณซื้อการ์ด microSDXC ขนาด 64GB การ์ดนั้นจะเป็นแบบ exFAT... และด้วยเหตุนี้สมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ตของคุณจึงอาจไม่รับรู้

เหตุผลที่ exFAT ไม่ได้แทนที่ FAT32 แบบโบราณทุกที่นั้นได้รับเงินค่าลิขสิทธิ์ Microsoft ต่างจาก FAT32 ซึ่งไม่มีค่าลิขสิทธิ์สำหรับทุกคน ผู้ผลิตที่ต้องการใช้ exFAT บนอุปกรณ์ของตนจะถูกเรียกเก็บค่าธรรมเนียมใบอนุญาต เป็นผลให้ผู้ผลิตโทรศัพท์ Android แท็บเล็ต Android ระดับล่างและกล้องราคาถูกต้องการประหยัดค่าใช้จ่ายอุปกรณ์ (ต่อหน่วยของฮาร์ดแวร์ที่ออก) เพียงเล็กน้อยในการออกใบอนุญาต โดยเลือกที่จะแยก exFAT ออกจากรายการระบบไฟล์ที่รองรับ ดังนั้น หากคุณใส่การ์ด micro SD ขนาด 64 GB ใหม่ลงในอุปกรณ์ดังกล่าว การ์ดนั้นมักจะไม่เป็นที่รู้จัก

คุณสามารถเอาชนะข้อ จำกัด นี้เป็นการส่วนตัวได้หรือไม่? ในกรณีส่วนใหญ่ ใช่ และค่อนข้างง่าย เพียงเชื่อมต่อการ์ด SD ของคุณกับพีซีผ่านเครื่องอ่านการ์ดและฟอร์แมตด้วย... คุณเดาได้เลย... FAT32! ดังนั้น คุณจะสูญเสียความสามารถในการจัดเก็บไฟล์ที่มีขนาดใหญ่กว่า 4 GB ลงในนั้น แต่การ์ดหน่วยความจำของคุณมักจะเป็นที่รู้จักและทำงานได้อย่างราบรื่นบนอุปกรณ์ Android ซึ่งตามข้อกำหนดทางเทคนิค ไม่ควรรองรับการ์ด SD ที่มีขนาดใหญ่กว่า 32 GB .

(โปรดทราบว่าอุปกรณ์บางอย่างอาจเก่าเกินไปที่จะจดจำการ์ดหน่วยความจำ SDXC ได้ ใช่ อุปกรณ์เหล่านี้ไม่ได้ผลิตมาหลายปีแล้ว แต่อุปกรณ์รุ่นเก่าอาจยังไม่รองรับการ์ด SDXC ไม่ว่าจะให้ระบบไฟล์ใดก็ตาม)

รอสักครู่... Windows Phone เป็นระบบปฏิบัติการ Microsoft ดังนั้นอุปกรณ์ Windows Phone จะไม่สนับสนุน exFAT โดยค่าเริ่มต้นใช่หรือไม่ และมี! Windows Phone 8 และ 8.1 มาพร้อมกับการรองรับ exFAT ในตัว โดยไม่คิดค่าใช้จ่ายสำหรับผู้ผลิตที่ต้องการเผยแพร่อุปกรณ์สำหรับแพลตฟอร์ม Windows Phone Microsoft เสนอสิทธิ์ใช้งาน exFAT ฟรีซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ "แพ็คเกจกระตุ้น" เพื่อสนับสนุนผู้ผลิตจำนวนมากขึ้นให้เข้าร่วมแพลตฟอร์ม Windows Phone

สุดท้าย แท็บเล็ต Windows RT ทั้งหมดหรือเกือบทั้งหมดที่ใช้ Windows 8 หรือ 8.1 เต็มรูปแบบรองรับ exFAT และรู้จักการ์ด SD ขนาด 64GB และใหญ่กว่าโดยไม่ยาก

การกู้คืนระบบไฟล์ Windows

เครื่องมือกู้คืนข้อมูลบน Windows เกือบทั้งหมดรองรับ FAT32 และ NTFS เครื่องมือที่รองรับ exFAT นั้นมีให้ใช้งานน้อยมากเนื่องจากข้อจำกัดด้านลิขสิทธิ์ของ Microsoft หนึ่งในเครื่องมือที่รองรับระบบไฟล์ Windows ทั้งสามระบบคือ RS Partition Recovery

สุดท้ายนี้ หากคุณต้องการความช่วยเหลือเพียงระบบไฟล์ใดระบบหนึ่ง คุณสามารถประหยัดเงินได้โดยเลือก

แกนหลักของระบบปฏิบัติการคือโมดูลที่ให้การจัดการไฟล์ - ระบบไฟล์.

งานหลักของระบบไฟล์- สร้างความมั่นใจในการโต้ตอบของโปรแกรมและอุปกรณ์อินพุต / เอาท์พุตทางกายภาพ (ไดรฟ์ต่างๆ) นอกจากนี้ยังกำหนดโครงสร้างสำหรับการจัดเก็บไฟล์และไดเร็กทอรีบนดิสก์ กฎสำหรับการระบุชื่อไฟล์ คุณลักษณะของไฟล์ที่ถูกต้อง สิทธิ์การเข้าถึง ฯลฯ

โดยทั่วไป ระบบไฟล์ถือเป็นทั้งเครื่องมือจัดการไฟล์และพื้นที่จัดเก็บไฟล์ที่ใช้ร่วมกัน

ไฟล์เป็นลำดับที่มีชื่อของข้อมูลใด ๆ โครงสร้างมาตรฐานซึ่งทำให้แน่ใจได้ว่าจะมีการจัดวางข้อมูลในหน่วยความจำของเครื่อง ไฟล์สามารถมีโปรแกรม ข้อมูลตัวเลข ข้อความ รูปภาพหรือเสียงที่เข้ารหัส เป็นต้น แต่ละไฟล์มีพื้นที่ที่มีชื่อบนดิสก์ และไฟล์นั้นไม่ต้องการพื้นที่ต่อเนื่องสำหรับการจัดวาง เนื่องจากไฟล์สามารถครอบครองคลัสเตอร์อิสระที่แตกต่างกัน ส่วนของดิสก์

ชื่อไฟล์เป็นสตริงอักขระที่มีกฎการสร้างขึ้นอยู่กับระบบไฟล์เฉพาะ ความยาวสูงสุดของชื่อไฟล์ใน Windows คือ 255 อักขระ ชื่อสามารถมีอักขระใดก็ได้ รวมทั้งการเว้นวรรค ยกเว้นสิ่งต่อไปนี้: เครื่องหมายทับ (\ และ /) เครื่องหมายทวิภาค (:) เครื่องหมายดอกจัน (*) เครื่องหมายคำถาม (?) อัญประกาศคู่ (") น้อยกว่าและมากกว่า กว่าสัญญาณ (< и >) เครื่องหมาย “ไปป์ไลน์” (|) ระบบจะเก็บอักษรตัวพิมพ์เล็กที่ใช้ในชื่อยาว

นอกจากชื่อแล้ว ไฟล์ยังมี ส่วนขยาย (ประเภท)ยาวไม่เกิน 3 อักขระ คั่นชื่อด้วยจุด คุณสมบัติของไฟล์ยังรวมถึง: ขนาดจริงและจำนวนเนื้อที่ดิสก์ที่ถูกครอบครอง; เวลาของการสร้าง การแก้ไขครั้งล่าสุด และการเข้าถึง ชื่อของผู้สร้างไฟล์; รหัสผ่านการเข้าถึง คุณลักษณะ ฯลฯ

ไฟล์สามารถมีแอตทริบิวต์ต่อไปนี้:

R (อ่านอย่างเดียว) - "อ่านอย่างเดียว"หากคุณพยายามแก้ไขหรือลบไฟล์ที่มีแอตทริบิวต์นี้ ข้อความที่เกี่ยวข้องจะปรากฏขึ้น

H (ซ่อน) - "ไฟล์ที่ซ่อนอยู่"เมื่อดูเนื้อหาของโฟลเดอร์ (โดยไม่มีการตั้งค่าพิเศษหรือคีย์) ข้อมูลเกี่ยวกับไฟล์ที่มีแอตทริบิวต์นี้จะไม่แสดง

A (Archive) - "ไฟล์ที่ไม่ได้เก็บถาวร"แอ็ตทริบิวต์นี้ถูกกำหนดเมื่อแต่ละไฟล์ถูกสร้างขึ้นและถูกลบโดยเครื่องมือเก็บไฟล์ถาวรและสำรองข้อมูล

เพื่อความสะดวกในการทำงานกับไฟล์และการจัดระบบ โฟลเดอร์ (ไดเร็กทอรี) จะถูกสร้างขึ้นบนดิสก์ โครงสร้างที่กำหนดการจัดระเบียบทางตรรกะของข้อมูล

โฟลเดอร์ (แคตตาล็อก)- เป็นพื้นที่พิเศษบนดิสก์ที่เก็บชื่อไฟล์ ข้อมูลเกี่ยวกับขนาด เวลาอัพเดตล่าสุด ฯลฯ ชื่อโฟลเดอร์ถูกสร้างขึ้นตามกฎเดียวกับชื่อไฟล์

โครงสร้างโฟลเดอร์ใน Windows เป็นแบบลำดับชั้น (เหมือนต้นไม้) โฟลเดอร์ระดับบนสุด - หลัก (รูท) - ถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติและไม่มีชื่อ มันมีข้อมูลไม่เพียง แต่เกี่ยวกับไฟล์ แต่ยังเกี่ยวกับโฟลเดอร์ระดับแรก (ผู้ใช้สร้างโฟลเดอร์ระดับแรกและระดับต่อมา) โฟลเดอร์ที่ผู้ใช้กำลังทำงานด้วยเรียกว่า ปัจจุบัน.

โฟลเดอร์และไฟล์สามารถสร้าง ลบ คัดลอก และย้ายได้ เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติและการควบคุมการเข้าถึง

การจัดระเบียบข้อมูลทางกายภาพบนสื่อบันทึกขึ้นอยู่กับระบบไฟล์ซึ่งจัดเตรียมพื้นที่พิเศษในระหว่างการฟอร์แมตดิสก์: พื้นที่ระบบและ พื้นที่ข้อมูล. ส่วนประกอบหลักของพื้นที่ระบบคือ: บูตเรคคอร์ด ตารางการจัดสรรไฟล์ และไดเร็กทอรีราก (โฟลเดอร์) พื้นที่ข้อมูลประกอบด้วยไฟล์และโฟลเดอร์

พื้นที่ข้อมูลทั้งหมดของดิสก์แบ่งออกเป็น กลุ่มซึ่งเป็นบล็อกข้อมูลที่แบ่งแยกไม่ได้ที่มีขนาดเท่ากันบนดิสก์ คลัสเตอร์ทั้งหมดมีหมายเลข ที่ส่วนต้นของดิสก์ จะมีตารางการจัดสรรไฟล์ที่มีรายการมากเท่ากับจำนวนคลัสเตอร์ที่พร้อมใช้งานบนดิสก์ มันมีข้อมูลเกี่ยวกับหมายเลขคลัสเตอร์ที่ไฟล์ตั้งอยู่ คลัสเตอร์ที่ไม่ได้ใช้ถูกทำเครื่องหมาย เช่นเดียวกับคลัสเตอร์ที่เสียหาย ซึ่งถูกทำเครื่องหมายด้วยค่าที่แน่นอนหลังจากนั้นจะไม่เคยใช้งาน

แต่ละไฟล์คลัสเตอร์ประกอบด้วยหมายเลขถัดไปในห่วงโซ่ของคลัสเตอร์ ดังนั้นจึงเพียงพอที่จะทราบจำนวนคลัสเตอร์แรกในสายโซ่ ซึ่งจัดเก็บไว้ในสารบัญของดิสก์ เพื่อกำหนดหมายเลขของคลัสเตอร์ทั้งหมดที่มีไฟล์ที่กำหนด โวลุ่มที่ถูกครอบครองโดยไฟล์นั้นมีจำนวนหลายคลัสเตอร์ การมีหมายเลขประจำตัวสำหรับแต่ละคลัสเตอร์ช่วยให้คุณค้นหาพื้นที่ที่ไฟล์นั้นตั้งอยู่ และไม่จำเป็นที่คลัสเตอร์ของไฟล์จะอยู่ใกล้ หากแฟรกเมนต์ต่างๆ ของไฟล์อยู่ในคลัสเตอร์ที่ไม่อยู่ติดกัน แสดงว่าไฟล์หนึ่งพูดถึง การกระจายตัวไฟล์.

แต่ละดิสก์ในคอมพิวเตอร์มีชื่อเฉพาะ ดิสก์ถูกตั้งชื่อตามตัวอักษรของอักษรละติน โดยทั่วไป ฟลอปปีดิสก์ไดรฟ์ (HDD) ถูกกำหนดชื่อ A: และฮาร์ดไดรฟ์ (HDD) - C:

ฮาร์ดไดรฟ์เป็นอุปกรณ์ทางกายภาพ เพื่อจัดระเบียบการทำงานที่มีประสิทธิภาพด้วยพื้นที่ดิสก์ของฮาร์ดดิสก์แม่เหล็กโดยใช้โปรแกรมพิเศษจะแบ่งออกเป็นหลายส่วน - ไดรฟ์ตรรกะซึ่งระบบจะถือว่าแต่ละรายการเป็นดิสก์แยกต่างหากและเรียกโดยตัวอักษรละตินตัวต่อมา (D, E เป็นต้น)

Windows XP ให้คุณฟอร์แมตฮาร์ดไดรฟ์ของคุณด้วยระบบไฟล์ FAT หรือ NTFS

ระบบ FAT (File Allocation Table) -เป็นตารางการจัดสรรไฟล์ MS-DOS และ Windows 9x and Me ดังนั้น OS เหล่านั้นจึงเข้าใจได้ แต่มีความทนทานต่อข้อผิดพลาดต่ำ และในกรณีที่ไฟฟ้าดับฉุกเฉิน มีความเป็นไปได้สูงที่ข้อมูลจะสูญหาย

NTFS (ระบบไฟล์เทคโนโลยีใหม่) -ได้รับการพัฒนาโดย Microsoft โดยเฉพาะสำหรับ Windows NT รับประกันความปลอดภัยของข้อมูลในกรณีที่คัดลอกแม้ในกรณีที่ฮาร์ดแวร์ล้มเหลวหรือไฟฟ้าดับ เกิน FAT ในแง่ของประสิทธิภาพของทรัพยากร (เช่น ทำงานกับไฟล์ที่มีขนาดใหญ่กว่า 4 GB) ให้ความสามารถในการสร้าง " ฮาร์ดไดรฟ์ไดนามิก” ที่รวมหลายโฟลเดอร์เข้าด้วยกัน มีเครื่องมือสำหรับการควบคุมการเข้าถึงและการปกป้องข้อมูล ฯลฯ

การถ่ายโอนโลจิคัลดิสก์จาก FAT ไปยัง NTFS ดำเนินการโดยโปรแกรม Windows มาตรฐานหรือโปรแกรมพิเศษโดยไม่สูญเสียข้อมูล นอกจากนี้ยังมีโปรแกรมพิเศษที่สามารถแปลงจาก NTFS เป็น FAT ได้ แต่ในกรณีส่วนใหญ่ การแปลงดังกล่าวจำเป็นต้องมีการฟอร์แมตดิสก์

สามารถจัดเก็บไฟล์ต่าง ๆ จำนวนมากบนดิสก์ได้ เพื่อความสะดวกในการทำงานกับไฟล์ การจัดระบบตามวัตถุประสงค์ เนื้อหา การประพันธ์ หรือคุณลักษณะอื่น ๆ ไดเร็กทอรีจะถูกสร้างขึ้นบนดิสก์ โครงสร้างที่กำหนด การจัดระเบียบข้อมูลเชิงตรรกะ แคตตาล็อก- เป็นพื้นที่พิเศษบนดิสก์ที่เก็บชื่อไฟล์ ข้อมูลเกี่ยวกับขนาด เวลาอัพเดตล่าสุด คุณสมบัติ ฯลฯ ไดเรกทอรีระดับบนสุด - ไดเรกทอรีราก (หลัก)ดิสก์ถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติและไม่มีชื่อ ประกอบด้วยชื่อของไฟล์ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงชื่อของไดเรกทอรีย่อยของระดับแรกด้วย (ผู้ใช้สร้างไดเรกทอรีระดับแรกและระดับที่ตามมา) ไดเร็กทอรีย่อยระดับแรกอาจมีชื่อของไฟล์และไดเร็กทอรีย่อยของระดับที่สอง เป็นต้น ไดเร็กทอรีที่ผู้ใช้กำลังทำงานอยู่เรียกว่า ปัจจุบัน.

ชื่อไฟล์และแอตทริบิวต์จะถูกเก็บไว้ในไดเร็กทอรี หากชื่อไฟล์ถูกเก็บไว้ในไดเร็กทอรี แสดงว่าไฟล์นั้นอยู่ในไดเร็กทอรีนั้น ไดเร็กทอรี ถ้าไม่ใช่รูท สามารถเข้าถึงได้โดยใช้ชื่อ 3

แต่ละดิสก์สามารถมีหลายไดเร็กทอรี แต่ละไดเร็กทอรีสามารถมีไฟล์และไดเร็กทอรีอื่นๆ ขึ้นอยู่กับระบบไฟล์ โครงสร้างไดเร็กทอรีสามารถมีลักษณะเหมือนต้นไม้ เมื่อไดเร็กทอรีสามารถรวมอยู่ในไดเร็กทอรีระดับที่สูงกว่าได้เพียงไดเร็กทอรีเดียว (รูปที่ 3.2, ก)และเครือข่ายเมื่อสามารถรวมไดเร็กทอรีไว้ในไดเร็กทอรีต่างๆ (รูปที่ 3.2.6) โครงสร้างเครือข่ายถูกนำมาใช้ใน Unix โครงสร้างแบบทรี - ในระบบปฏิบัติการของตระกูล Windows

ข้าว. 3.2. โครงสร้างไดเร็กทอรี: a - เหมือนต้นไม้; b - เครือข่าย

บน Windows ไดเร็กทอรีเรียกว่าโฟลเดอร์ โฟลเดอร์ (ไดเร็กทอรี) และไฟล์สามารถสร้าง ลบ คัดลอก และย้ายได้ เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติและการควบคุมการเข้าถึง

ความสามารถของระบบปฏิบัติการในการ "ป้องกัน" ความซับซ้อนของฮาร์ดแวร์จริงนั้นชัดเจนมากในระบบย่อยหลักของระบบปฏิบัติการใดระบบหนึ่ง - ระบบไฟล์. ระบบปฏิบัติการจำลองชุดข้อมูลที่แยกจากกันซึ่งจัดเก็บไว้ในไดรฟ์ภายนอกเป็นไฟล์ ซึ่งเป็นลำดับไบต์ที่ไม่มีโครงสร้างอย่างง่ายซึ่งมีชื่อเชิงสัญลักษณ์ เพื่อความสะดวกในการทำงานกับข้อมูล ไฟล์จะถูกจัดกลุ่มเป็น แคตตาล็อกซึ่งในทางกลับกันสร้างกลุ่ม - ไดเร็กทอรีในระดับที่สูงกว่า ผู้ใช้สามารถใช้ OS เพื่อดำเนินการกับไฟล์และไดเร็กทอรี เช่น การค้นหาตามชื่อ การลบ การแสดงเนื้อหาบนอุปกรณ์ภายนอก (เช่น บนจอแสดงผล) การเปลี่ยนแปลงและการบันทึกเนื้อหา

เพื่อแสดงชุดข้อมูลจำนวนมากที่สุ่มกระจัดกระจายไปทั่วกระบอกสูบและพื้นผิวของดิสก์ประเภทต่างๆ ในรูปแบบของโครงสร้างลำดับชั้นที่เป็นที่รู้จักและสะดวกของไฟล์และไดเร็กทอรี ระบบปฏิบัติการต้องแก้ปัญหามากมาย ระบบไฟล์ OS จะแปลงชื่อสัญลักษณ์ของไฟล์ที่ผู้ใช้หรือโปรแกรมเมอร์แอปพลิเคชันทำงานด้วยเป็นที่อยู่ข้อมูลทางกายภาพบนดิสก์ จัดระเบียบการเข้าถึงไฟล์ที่ใช้ร่วมกัน และปกป้องพวกเขาจากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต

เมื่อทำหน้าที่ ระบบไฟล์จะโต้ตอบอย่างใกล้ชิดกับระบบย่อยการจัดการอุปกรณ์ภายนอก ซึ่งตามคำขอของระบบไฟล์ จะถ่ายโอนข้อมูลระหว่างดิสก์และ RAM

ระบบย่อยการควบคุมอุปกรณ์ภายนอก หรือที่เรียกว่าระบบย่อยอินพุต-เอาท์พุต ทำหน้าที่เป็นส่วนต่อประสานกับอุปกรณ์ทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ ช่วงของอุปกรณ์เหล่านี้กว้างขวางมาก กลุ่มผลิตภัณฑ์ของฮาร์ดไดรฟ์ ฟลอปปีไดรฟ์ ออปติคัลไดรฟ์ เครื่องพิมพ์ สแกนเนอร์ จอภาพ พล็อตเตอร์ โมเด็ม อะแดปเตอร์เครือข่าย และอุปกรณ์ I/O ที่เชี่ยวชาญมากขึ้น เช่น ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัลสามารถนับได้หลายร้อยรุ่น โมเดลเหล่านี้อาจแตกต่างกันอย่างมากในชุดและลำดับของคำสั่งที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับโปรเซสเซอร์และหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ ความเร็วในการทำงาน การเข้ารหัสข้อมูลที่ส่ง ความเป็นไปได้ในการแบ่งปัน และรายละเอียดอื่นๆ อีกมากมาย

โปรแกรมที่ควบคุมรุ่นเฉพาะของอุปกรณ์ภายนอกและคำนึงถึงคุณสมบัติทั้งหมดของมันมักจะเรียกว่า คนขับอุปกรณ์นี้ (จากไดรฟ์ภาษาอังกฤษ - เพื่อจัดการ, นำ) ไดรเวอร์สามารถควบคุมอุปกรณ์รุ่นเดียวได้ เช่น โมเด็ม U-1496E ของไซเซล หรือกลุ่มอุปกรณ์บางประเภท เช่น โมเด็มที่เข้ากันได้กับ Hayes เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับผู้ใช้ที่ระบบปฏิบัติการมีไดรเวอร์ต่างๆ ให้มากที่สุดเท่าที่จะมากได้ เนื่องจากเป็นการรับประกันว่าจะสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกจำนวนมากจากผู้ผลิตหลายรายเข้ากับคอมพิวเตอร์ได้ ความสำเร็จของระบบปฏิบัติการในตลาดส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความพร้อมของไดรเวอร์ที่เหมาะสม (เช่น การขาดไดรเวอร์อุปกรณ์ภายนอกที่จำเป็นจำนวนมากเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ OS / 2) ความนิยมต่ำ

การสร้างไดรเวอร์อุปกรณ์ดำเนินการโดยนักพัฒนาระบบปฏิบัติการเฉพาะและโดยผู้เชี่ยวชาญจากบริษัทที่ผลิตอุปกรณ์ภายนอก ระบบปฏิบัติการต้องรักษาอินเทอร์เฟซที่กำหนดไว้อย่างดีระหว่างไดรเวอร์และส่วนที่เหลือของ OS เพื่อให้นักพัฒนาจากบริษัทอุปกรณ์ I/O สามารถจัดส่งไดรเวอร์สำหรับระบบปฏิบัติการนั้นพร้อมกับอุปกรณ์ของตนได้

โปรแกรมเมอร์แอปพลิเคชันสามารถใช้ส่วนต่อประสานไดรเวอร์เมื่อพัฒนาโปรแกรม แต่ไม่สะดวกนัก - อินเทอร์เฟซดังกล่าวมักจะดำเนินการในระดับต่ำโดยมีรายละเอียดมากมาย

การรักษาอินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรมแอปพลิเคชันแบบรวมระดับสูงกับอุปกรณ์ I / O ที่ต่างกันเป็นหนึ่งในงานที่สำคัญที่สุดของระบบปฏิบัติการ นับตั้งแต่การถือกำเนิดของ UNIX อินเทอร์เฟซที่เป็นหนึ่งเดียวในระบบปฏิบัติการส่วนใหญ่ได้ยึดตามแนวคิดของการเข้าถึงไฟล์ แนวคิดนี้คือการแลกเปลี่ยนกับอุปกรณ์ภายนอกดูเหมือนการแลกเปลี่ยนกับไฟล์ที่มีชื่อและเป็นลำดับไบต์ที่ไม่มีโครงสร้าง ไฟล์สามารถเป็นไฟล์จริงบนดิสก์หรือเทอร์มินัลตัวอักษรและตัวเลข เครื่องพิมพ์ หรืออะแดปเตอร์เครือข่าย ที่นี่อีกครั้งเรากำลังเผชิญกับ คุณสมบัติของระบบปฏิบัติการเพื่อแทนที่ฮาร์ดแวร์จริงด้วย abstractions ที่เป็นมิตรต่อผู้ใช้และโปรแกรมเมอร์.

งาน OS สำหรับจัดการไฟล์และอุปกรณ์

ระบบย่อย Input-Output ของ multiprogram OS เมื่อทำการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับอุปกรณ์ภายนอกของคอมพิวเตอร์ ต้องแก้ไขงานทั่วไปจำนวนหนึ่ง ซึ่งงานที่สำคัญที่สุดมีดังนี้:

องค์กรของการทำงานแบบขนานของอุปกรณ์อินพุต-เอาท์พุตและโปรเซสเซอร์

การประสานงานของอัตราแลกเปลี่ยนและการแคชข้อมูล

การแยกอุปกรณ์และข้อมูลระหว่างกระบวนการ

จัดเตรียมอินเทอร์เฟซแบบลอจิคัลที่สะดวกระหว่างอุปกรณ์และส่วนอื่น ๆ ของระบบ

รองรับไดรเวอร์ที่หลากหลายพร้อมความสามารถในการรวมไดรเวอร์ใหม่ในระบบได้อย่างง่ายดาย

รองรับระบบไฟล์หลายระบบ

รองรับการทำงาน I/O แบบซิงโครนัสและแบบอะซิงโครนัส

งานหลักอย่างหนึ่งของระบบปฏิบัติการคือการให้ความสะดวกแก่ผู้ใช้เมื่อทำงานกับข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในดิสก์ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ระบบปฏิบัติการจะแทนที่โครงสร้างทางกายภาพของข้อมูลที่เก็บไว้ด้วยโมเดลเชิงตรรกะที่ใช้งานง่าย โมเดลระบบลอจิกไฟล์เกิดเป็นรูปเป็นร่างขึ้น ไดเร็กทอรีทรีแสดงโดยยูทิลิตี้ เช่น Norton Commander หรือ Windows Explorer ในชื่อไฟล์ผสมเชิงสัญลักษณ์ ในคำสั่งไฟล์ องค์ประกอบพื้นฐานของโมเดลนี้คือ ไฟล์ซึ่งเหมือนกับระบบไฟล์โดยรวม สามารถกำหนดลักษณะได้ทั้งโครงสร้างแบบลอจิคัลและฟิสิคัล

ไฟล์เป็นชื่อพื้นที่ของหน่วยความจำภายนอกที่สามารถเขียนและอ่านได้ ไฟล์จะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำที่ขึ้นกับพลังงาน โดยปกติแล้วจะอยู่บนดิสก์แม่เหล็ก อย่างไรก็ตาม ไม่มีกฎเกณฑ์ใดที่ไม่มีข้อยกเว้น ข้อยกเว้นประการหนึ่งคือสิ่งที่เรียกว่า ramdisk เมื่อโครงสร้างถูกสร้างขึ้นใน RAM ซึ่งเลียนแบบระบบไฟล์

วัตถุประสงค์หลักของการใช้ไฟล์:

การจัดเก็บข้อมูลระยะยาวและเชื่อถือได้ อายุขัยทำได้โดยการใช้อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่ไม่ขึ้นอยู่กับพลังงานและความน่าเชื่อถือสูงถูกกำหนดโดยวิธีการปกป้องการเข้าถึงไฟล์และองค์กรทั่วไปของรหัสโปรแกรม OS ซึ่งความล้มเหลวของฮาร์ดแวร์ส่วนใหญ่มักจะไม่ทำลายข้อมูลที่เก็บไว้ ในไฟล์.

การแบ่งปันข้อมูล ไฟล์เป็นวิธีที่เป็นธรรมชาติและง่ายดายในการแบ่งปันข้อมูลระหว่างแอปพลิเคชันและผู้ใช้ โดยมีชื่อสัญลักษณ์ที่มนุษย์สามารถอ่านได้และความคงอยู่ของข้อมูลที่เก็บไว้และตำแหน่งของไฟล์ ผู้ใช้ต้องมีเครื่องมือที่สะดวกสำหรับการทำงานกับไฟล์ รวมถึงไดเร็กทอรีไดเร็กทอรีที่รวมไฟล์เข้าเป็นกลุ่ม เครื่องมือสำหรับค้นหาไฟล์ตามคุณสมบัติ ชุดคำสั่งสำหรับสร้าง แก้ไข และลบไฟล์ ผู้ใช้รายหนึ่งสามารถสร้างไฟล์ได้ จากนั้นผู้ใช้ที่ต่างออกไปโดยสิ้นเชิง ในขณะที่ผู้สร้างไฟล์หรือผู้ดูแลระบบสามารถกำหนดสิทธิ์การเข้าถึงของผู้ใช้รายอื่นได้ เป้าหมายเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในระบบปฏิบัติการโดยระบบไฟล์

ระบบไฟล์(FS) เป็นส่วนหนึ่งของระบบปฏิบัติการ ได้แก่ :

การรวบรวมไฟล์ทั้งหมดบนดิสก์

ชุดของโครงสร้างข้อมูลที่ใช้ในการจัดการไฟล์ เช่น ไดเร็กทอรีไฟล์ ตัวอธิบายไฟล์ ตารางการจัดสรรพื้นที่ว่างในดิสก์และที่ใช้

ชุดเครื่องมือซอฟต์แวร์ระบบที่ใช้การดำเนินการต่างๆ กับไฟล์ เช่น การสร้าง การลบ การอ่าน การเขียน การตั้งชื่อ และการค้นหาไฟล์

ระบบไฟล์อนุญาตให้โปรแกรมใช้ชุดของการดำเนินการที่ค่อนข้างง่ายเพื่อดำเนินการกับวัตถุนามธรรมบางอย่างที่แสดงถึงไฟล์ ในการทำเช่นนั้น โปรแกรมเมอร์ไม่จำเป็นต้องจัดการกับรายละเอียดของตำแหน่งที่แท้จริงของข้อมูลบนดิสก์ การบัฟเฟอร์ข้อมูล และปัญหาระดับต่ำอื่นๆ ของการถ่ายโอนข้อมูลจากที่เก็บข้อมูลระยะยาว ฟังก์ชั่นทั้งหมดเหล่านี้ดำเนินการโดยระบบไฟล์ ระบบไฟล์จัดสรรพื้นที่ดิสก์ รองรับการตั้งชื่อไฟล์ จับคู่ชื่อไฟล์กับที่อยู่ที่ตรงกันในหน่วยความจำภายนอก ให้การเข้าถึงข้อมูล และสนับสนุนการแชร์ไฟล์ การป้องกัน และการกู้คืน

ดังนั้น ระบบไฟล์จึงมีบทบาทเป็นเลเยอร์กลางที่ป้องกันความซับซ้อนทั้งหมดขององค์กรทางกายภาพของการจัดเก็บข้อมูลระยะยาว และจัดเตรียมโปรแกรมที่มีรูปแบบเชิงตรรกะที่ง่ายกว่าของที่เก็บข้อมูลนี้ ตลอดจนจัดเตรียมชุดของไฟล์ที่ใช้งานง่าย - คำสั่งที่ใช้สำหรับจัดการไฟล์

งานที่แก้ไขโดย FS นั้นขึ้นอยู่กับวิธีการจัดระเบียบกระบวนการคำนวณโดยรวม ประเภทที่ง่ายที่สุดคือ FS ในระบบปฏิบัติการแบบผู้ใช้คนเดียวและแบบโปรแกรมเดียว ซึ่งรวมถึง ตัวอย่างเช่น MS-DOS หน้าที่หลักใน FS ดังกล่าวมีจุดมุ่งหมายเพื่อแก้ไขงานต่อไปนี้:

การตั้งชื่อไฟล์;

อินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรมสำหรับการใช้งาน

การแม็พโมเดลโลจิคัลของระบบไฟล์กับองค์กรแบบฟิสิคัลของคลังข้อมูล

ความยืดหยุ่นของระบบไฟล์ต่อไฟฟ้าขัดข้อง ข้อผิดพลาดของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์

งาน FS มีความซับซ้อนมากขึ้นในการใช้งานระบบปฏิบัติการหลายโปรแกรมแบบผู้ใช้คนเดียว ซึ่งแม้จะออกแบบมาสำหรับงานของผู้ใช้รายเดียว แต่ก็เปิดโอกาสให้เขาเรียกใช้หลายกระบวนการพร้อมกันได้ หนึ่งในระบบปฏิบัติการแรกของประเภทนี้คือ OS/2 นอกเหนือจากงานที่ระบุไว้ข้างต้นแล้ว ยังมีการเพิ่มงานการแชร์ไฟล์แบบหลายกระบวนการใหม่อีกด้วย ไฟล์ในกรณีนี้เป็นทรัพยากรที่ใช้ร่วมกัน ซึ่งหมายความว่าระบบไฟล์จะต้องแก้ปัญหาที่ซับซ้อนทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับทรัพยากรดังกล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง FS ควรมีวิธีการในการบล็อกไฟล์และส่วนต่างๆ ของไฟล์ ป้องกันการแข่งขัน ขจัดการหยุดชะงัก การประสานงานสำเนา ฯลฯ

ในระบบผู้ใช้หลายคน ภารกิจอื่นจะปรากฏขึ้น: ปกป้องไฟล์ของผู้ใช้รายหนึ่งจากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาตจากผู้ใช้รายอื่น ซับซ้อนยิ่งขึ้นไปอีกคือฟังก์ชันของระบบไฟล์ที่ทำงานเป็นส่วนหนึ่งของระบบปฏิบัติการเครือข่าย

ระบบไฟล์รองรับการทำงานที่แตกต่างกันหลายอย่าง ประเภทไฟล์ซึ่งโดยทั่วไปจะรวมถึงไฟล์ปกติ ไฟล์ไดเร็กทอรี ไฟล์พิเศษ ไปป์ที่มีชื่อ ไฟล์ที่แมปหน่วยความจำ และอื่นๆ

ไฟล์ปกติหรือไฟล์ธรรมดาๆ ที่มีข้อมูลโดยพลการที่ผู้ใช้ป้อนหรือเกิดขึ้นจากการทำงานของระบบและโปรแกรมผู้ใช้ ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่ส่วนใหญ่ (เช่น UNIX, Windows, OS/2) ไม่ได้จำกัดหรือควบคุมเนื้อหาและโครงสร้างของไฟล์ปกติแต่อย่างใด เนื้อหาของไฟล์ปกติถูกกำหนดโดยแอปพลิเคชันที่ใช้งานได้ ตัวอย่างเช่น โปรแกรมแก้ไขข้อความสร้างไฟล์ข้อความที่ประกอบด้วยสตริงของอักขระที่แสดงในบางโค้ด ไฟล์เหล่านี้อาจเป็นเอกสาร ซอร์สโค้ดของโปรแกรม ฯลฯ ไฟล์ข้อความสามารถอ่านบนหน้าจอและพิมพ์บนเครื่องพิมพ์ได้ ไฟล์ไบนารีไม่ใช้รหัสอักขระ มักมีโครงสร้างภายในที่ซับซ้อน เช่น รหัสโปรแกรมเรียกทำงานหรือไฟล์เก็บถาวร ระบบปฏิบัติการทั้งหมดควรจะสามารถจดจำไฟล์ได้อย่างน้อยหนึ่งประเภท - ไฟล์ปฏิบัติการของตัวเอง

แคตตาล็อก- เป็นไฟล์ชนิดพิเศษที่มีข้อมูลอ้างอิงระบบเกี่ยวกับชุดของไฟล์ที่จัดกลุ่มโดยผู้ใช้ตามคุณสมบัติที่ไม่เป็นทางการ (เช่น ไฟล์ที่มีเอกสารข้อตกลงหนึ่งฉบับ หรือไฟล์ที่ประกอบเป็นชุดซอฟต์แวร์หนึ่งชุดจะรวมกันเป็นกลุ่มเดียว) . ในระบบปฏิบัติการหลายระบบ ไดเร็กทอรีสามารถมีไฟล์ประเภทใดก็ได้ รวมถึงไดเร็กทอรีอื่นๆ ส่งผลให้โครงสร้างแบบทรีง่ายต่อการค้นหา ไดเร็กทอรีจับคู่ชื่อไฟล์กับคุณสมบัติที่ระบบไฟล์ใช้เพื่อจัดการไฟล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ลักษณะดังกล่าวรวมถึงข้อมูล (หรือตัวชี้ไปยังโครงสร้างอื่นที่มีข้อมูลนี้) เกี่ยวกับประเภทของไฟล์และตำแหน่งบนดิสก์ สิทธิ์การเข้าถึงไฟล์ และวันที่สร้างและแก้ไข ในแง่อื่น ๆ ไดเร็กทอรีได้รับการปฏิบัติเหมือนไฟล์ปกติโดยระบบไฟล์

ไฟล์พิเศษเป็นไฟล์จำลองที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ I/O ที่ใช้ในการรวมกลไกสำหรับการเข้าถึงไฟล์และอุปกรณ์ภายนอก ไฟล์พิเศษอนุญาตให้ผู้ใช้ดำเนินการ I/O ผ่านคำสั่งเขียนไฟล์ปกติหรืออ่านไฟล์ คำสั่งเหล่านี้ได้รับการประมวลผลในขั้นแรกโดยโปรแกรมระบบไฟล์ จากนั้นในบางขั้นตอนของคำขอ จะถูกแปลงโดยระบบปฏิบัติการเป็นคำสั่งเพื่อควบคุมอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง

ระบบไฟล์สมัยใหม่ยังสนับสนุนไฟล์ประเภทอื่นๆ เช่น ลิงก์สัญลักษณ์ ไปป์ที่มีชื่อ และไฟล์ที่แมปหน่วยความจำ

ผู้ใช้เข้าถึงไฟล์โดย ชื่อสัญลักษณ์. อย่างไรก็ตาม ความจุของหน่วยความจำของมนุษย์จำกัดจำนวนชื่ออ็อบเจ็กต์ที่ผู้ใช้สามารถอ้างถึงตามชื่อได้ การจัดระเบียบลำดับชั้นของเนมสเปซช่วยให้คุณสามารถขยายขอบเขตเหล่านี้ได้อย่างมาก นี่คือสาเหตุที่ระบบไฟล์ส่วนใหญ่มีโครงสร้างแบบลำดับชั้นซึ่งระดับต่างๆ ถูกสร้างขึ้นโดยอนุญาตให้มีไดเร็กทอรีระดับล่างอยู่ภายในไดเร็กทอรีระดับที่สูงกว่า (รูปที่ 2.16)

รูปที่ 2.16. ลำดับชั้นของระบบไฟล์ (a - โครงสร้างระดับเดียว, b - โครงสร้างแบบทรี, c - โครงสร้างเครือข่าย)

กราฟที่อธิบายลำดับชั้นของไดเร็กทอรีสามารถเป็นแผนผังหรือเครือข่ายได้ ไดเร็กทอรีจะสร้างแผนผังหากไฟล์ได้รับอนุญาตให้ป้อนไดเร็กทอรีเดียวเท่านั้น (รูปที่ 2.16, b) และเครือข่าย - หากไฟล์สามารถป้อนไดเร็กทอรีหลายรายการพร้อมกันได้ (รูปที่ 2.16, c) ตัวอย่างเช่น ใน MS-DOS และ Windows ไดเร็กทอรีจะสร้างโครงสร้างแบบต้นไม้ ในขณะที่ใน UNIX จะสร้างโครงสร้างเครือข่าย ในโครงสร้างแบบต้นไม้ แต่ละไฟล์จะเป็นใบไม้ ไดเร็กทอรีระดับบนสุดเรียกว่า ไดเรกทอรีรากหรือราก

ด้วยองค์กรดังกล่าว ผู้ใช้จะเป็นอิสระจากการจำชื่อไฟล์ทั้งหมด มันเพียงพอแล้วสำหรับเขาที่จะจินตนาการคร่าวๆ ว่ากลุ่มใดสามารถกำหนดไฟล์นี้หรือไฟล์นั้นได้ เพื่อค้นหาโดยการเรียกดูไดเร็กทอรีตามลำดับ โครงสร้างแบบลำดับชั้นสะดวกสำหรับงานที่มีผู้ใช้หลายคน: ผู้ใช้แต่ละคนที่มีไฟล์ของเขาจะอยู่ในไดเร็กทอรีของตนเองหรือแผนผังย่อยของไดเร็กทอรี และในขณะเดียวกัน ไฟล์ทั้งหมดในระบบก็เชื่อมต่อกันตามตรรกะ

กรณีพิเศษของโครงสร้างแบบลำดับชั้นคือองค์กรระดับเดียว เมื่อไฟล์ทั้งหมดรวมอยู่ในไดเรกทอรีเดียว (รูปที่ 2.16, a)

ไฟล์ทุกประเภทมีชื่อเชิงสัญลักษณ์ ชื่อไฟล์สามประเภทมักใช้ในระบบไฟล์ที่มีการจัดลำดับชั้น: แบบง่าย แบบผสม และแบบสัมพันธ์

ชื่อสัญลักษณ์ง่าย ๆ หรือสั้น ๆระบุไฟล์ภายในไดเร็กทอรีเดียวกัน ชื่อง่าย ๆ ถูกกำหนดให้กับไฟล์โดยผู้ใช้และโปรแกรมเมอร์ ในขณะที่ต้องคำนึงถึงข้อจำกัดของระบบปฏิบัติการทั้งระบบการตั้งชื่อของอักขระและความยาวของชื่อ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ขอบเขตเหล่านี้แคบมาก ดังนั้น ในระบบไฟล์ FAT ยอดนิยม ความยาวของชื่อจึงถูกจำกัดด้วยรูปแบบ 8.3 (8 อักขระ - ชื่อเอง 3 อักขระ - นามสกุล) และในระบบไฟล์ s5 ซึ่งรองรับโดย UNIX OS หลายเวอร์ชัน ชื่อสัญลักษณ์อย่างง่ายไม่สามารถมีอักขระเกิน 14 ตัว อย่างไรก็ตาม จะสะดวกกว่าสำหรับผู้ใช้ในการทำงานกับชื่อยาว เนื่องจากทำให้คุณสามารถตั้งชื่อไฟล์ที่จำง่ายโดยระบุสิ่งที่อยู่ในไฟล์นี้อย่างชัดเจน ดังนั้น ระบบไฟล์ที่ทันสมัย ​​เช่นเดียวกับการปรับปรุงระบบไฟล์ที่มีอยู่ มักจะสนับสนุนชื่อไฟล์ที่ยาวและเรียบง่าย ตัวอย่างเช่น ในระบบไฟล์ NTFS และ FAT32 ที่มาพร้อมกับระบบปฏิบัติการ Windows NT ชื่อไฟล์สามารถมีอักขระได้ไม่เกิน 255 ตัว

ในระบบไฟล์แบบลำดับชั้น ไฟล์ต่างๆ ได้รับอนุญาตให้มีชื่อสัญลักษณ์ง่ายๆ เหมือนกันได้ หากไฟล์เหล่านั้นเป็นของไดเร็กทอรีที่ต่างกัน นั่นคือรูปแบบ "หลายไฟล์ - ชื่อง่าย ๆ เดียว" ใช้งานได้ที่นี่ เพื่อระบุไฟล์ในระบบดังกล่าวโดยเฉพาะ จะใช้ชื่อเต็มที่เรียกว่า

ชื่อเต็มเป็นห่วงโซ่ของชื่อสัญลักษณ์อย่างง่ายของไดเร็กทอรีทั้งหมดที่พาธจากรูทไปยังไฟล์ที่กำหนดผ่าน ดังนั้น ชื่อเต็มจึงเป็นชื่อประสม ซึ่งชื่ออย่างง่ายแยกจากกันโดยตัวคั่นที่ยอมรับในระบบปฏิบัติการ มักใช้ฟอร์เวิร์ดหรือแบ็กสแลชเป็นตัวคั่น และเป็นเรื่องปกติที่จะละเว้นชื่อของไดเร็กทอรีราก ในรูปที่ 2.16b ไฟล์สองไฟล์มีชื่อง่ายว่า main.exe แต่ชื่อผสม /depart/main.exe และ /user/anna/main.exe ต่างกัน

ในระบบไฟล์แบบทรี มีการโต้ตอบแบบหนึ่งต่อหนึ่ง "หนึ่งไฟล์ - หนึ่งชื่อเต็ม" ระหว่างไฟล์กับชื่อเต็ม ในระบบไฟล์ที่มีโครงสร้างเครือข่าย ไฟล์สามารถรวมไว้ในหลายไดเร็กทอรี ดังนั้นจึงมีหลายชื่อเต็ม ที่นี่การติดต่อ "หนึ่งไฟล์ - หลายชื่อเต็ม" ถูกต้อง ในทั้งสองกรณี ไฟล์จะถูกระบุโดยไม่ซ้ำกันโดยใช้ชื่อเต็ม

ไฟล์ยังสามารถระบุได้ด้วยชื่อที่สัมพันธ์กัน . ชื่อญาติไฟล์ถูกกำหนดผ่านแนวคิดของ "ไดเรกทอรีปัจจุบัน" สำหรับผู้ใช้แต่ละรายในแต่ละช่วงเวลา หนึ่งในไดเรกทอรีของระบบไฟล์จะเป็นปัจจุบัน และไดเรกทอรีนี้จะถูกเลือกโดยผู้ใช้เองตามคำสั่งของระบบปฏิบัติการ ระบบไฟล์แก้ไขชื่อของไดเร็กทอรีปัจจุบันเพื่อให้สามารถใช้นอกเหนือจากชื่อที่สัมพันธ์กันเพื่อสร้างชื่อไฟล์แบบเต็ม เมื่อใช้ชื่อที่สัมพันธ์กัน ผู้ใช้จะระบุไฟล์โดยใช้ชื่อไดเร็กทอรีที่ต่อเนื่องกันซึ่งเส้นทางผ่านจากไดเร็กทอรีปัจจุบันไปยังไฟล์ที่กำหนด ตัวอย่างเช่น หากไดเร็กทอรีปัจจุบันคือ /user ดังนั้นชื่อไฟล์ที่สัมพันธ์กันของ /user/anna/main.exe ก็คือ anna/main.exe

ระบบปฏิบัติการบางระบบอนุญาตให้กำหนดชื่อง่าย ๆ หลายชื่อให้กับไฟล์เดียวกัน ซึ่งสามารถตีความได้ว่าเป็นนามแฝง ในกรณีนี้ เช่นเดียวกับในระบบที่มีโครงสร้างเครือข่าย การโต้ตอบคือ "หนึ่งไฟล์ - ชื่อเต็มหลายชื่อ" เนื่องจากชื่อไฟล์อย่างง่ายแต่ละชื่อสอดคล้องกับชื่อเต็มอย่างน้อยหนึ่งชื่อ

แม้ว่าชื่อแบบเต็มจะระบุไฟล์ได้โดยไม่ซ้ำกัน แต่ระบบปฏิบัติการจะทำงานกับไฟล์ได้ง่ายขึ้นหากมีการติดต่อระหว่างไฟล์และชื่อไฟล์แบบหนึ่งต่อหนึ่ง ด้วยเหตุนี้ มันจึงกำหนดชื่อที่ไม่ซ้ำให้กับไฟล์ เพื่อให้ความสัมพันธ์ "หนึ่งไฟล์ - ชื่อที่ไม่ซ้ำหนึ่งชื่อ" นั้นถูกต้อง มีชื่อเฉพาะพร้อมกับชื่อสัญลักษณ์ตั้งแต่หนึ่งชื่อขึ้นไปที่กำหนดให้กับไฟล์โดยผู้ใช้หรือแอปพลิเคชัน ชื่อเฉพาะคือตัวระบุตัวเลขและมีไว้สำหรับระบบปฏิบัติการเท่านั้น ตัวอย่างของชื่อไฟล์เฉพาะดังกล่าวคือหมายเลขไอโหนดบนระบบ UNIX

แนวคิดของ "ไฟล์" ไม่เพียงแต่รวมข้อมูลและชื่อที่จัดเก็บไว้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงแอตทริบิวต์ด้วย คุณลักษณะเป็นข้อมูลที่อธิบายคุณสมบัติของไฟล์ ตัวอย่างของแอตทริบิวต์ไฟล์ที่เป็นไปได้:

ประเภทไฟล์ (ไฟล์ปกติ ไดเร็กทอรี ไฟล์พิเศษ ฯลฯ);

เจ้าของไฟล์;

ผู้สร้างไฟล์;

รหัสผ่านเพื่อเข้าถึงไฟล์;

ข้อมูลเกี่ยวกับการดำเนินการเข้าถึงไฟล์ที่อนุญาต

เวลาของการสร้าง การเข้าถึงล่าสุด และการแก้ไขครั้งล่าสุด

ขนาดไฟล์ปัจจุบัน

ขนาดไฟล์สูงสุด

แฟล็กแบบอ่านอย่างเดียว

ลงชื่อ "ไฟล์ที่ซ่อนอยู่";

ลงชื่อ "ไฟล์ระบบ";

ลงชื่อ "ไฟล์เก็บถาวร";

ลงชื่อ "ไบนารี/อักขระ";

ลงชื่อ "ชั่วคราว" (ลบหลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการ);

สัญญาณของการปิดกั้น;

ความยาวของเร็กคอร์ดในไฟล์

ตัวชี้ไปยังฟิลด์คีย์ในรายการ;

ความยาวคีย์

ชุดของแอ็ตทริบิวต์ไฟล์ถูกกำหนดโดยข้อมูลเฉพาะของระบบไฟล์: ในระบบไฟล์ประเภทต่างๆ สามารถใช้ชุดแอ็ตทริบิวต์ต่างๆ เพื่อกำหนดลักษณะไฟล์ได้ ตัวอย่างเช่น ในระบบไฟล์ที่รองรับไฟล์แบบแฟลต ไม่จำเป็นต้องใช้แอตทริบิวต์สามรายการสุดท้ายในรายการด้านบนที่เกี่ยวข้องกับการจัดโครงสร้างไฟล์ ใน OS ผู้ใช้คนเดียว ชุดแอตทริบิวต์จะขาดคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกับผู้ใช้และความปลอดภัย เช่น เจ้าของไฟล์ ผู้สร้างไฟล์ รหัสผ่านการเข้าถึงไฟล์ ข้อมูลสิทธิ์การเข้าถึงไฟล์

ผู้ใช้สามารถเข้าถึงแอ็ตทริบิวต์โดยใช้วิธีการที่ระบบไฟล์จัดเตรียมไว้เพื่อการนี้ โดยปกติแล้วจะอนุญาตให้อ่านค่าของแอตทริบิวต์ใด ๆ แต่สามารถเปลี่ยนได้เพียงบางส่วนเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ผู้ใช้สามารถเปลี่ยนการอนุญาตบนไฟล์ (หากพวกเขามีสิทธิ์ที่จำเป็นในการดำเนินการดังกล่าว) แต่จะไม่ได้รับอนุญาตให้เปลี่ยนวันที่สร้างหรือขนาดปัจจุบันของไฟล์

ค่าแอตทริบิวต์ของไฟล์สามารถมีได้โดยตรงในไดเร็กทอรี เช่นเดียวกับที่ทำในระบบไฟล์ MS-DOS (รูปที่ 2.17, a) รูปภาพแสดงโครงสร้างของรายการไดเร็กทอรีที่มีชื่อสัญลักษณ์อย่างง่าย และแอตทริบิวต์ของไฟล์ ที่นี่ตัวอักษรระบุลักษณะของไฟล์: R - อ่านอย่างเดียว, A - เก็บถาวร, H - ซ่อน, S - ระบบ

รูปที่ 2.17. โครงสร้างไดเร็กทอรี: a - โครงสร้างรายการไดเร็กทอรี MS-DOS (32 ไบต์), b - โครงสร้างรายการไดเร็กทอรี UNIX OS

อีกทางเลือกหนึ่งคือการวางแอตทริบิวต์ในตารางพิเศษเมื่อไดเร็กทอรีประกอบด้วยลิงก์ไปยังตารางเหล่านั้นเท่านั้น วิธีการนี้ถูกนำมาใช้ ตัวอย่างเช่น ในระบบไฟล์ UNIX ufs ในระบบไฟล์นี้ โครงสร้างไดเร็กทอรีนั้นง่ายมาก บันทึกเกี่ยวกับแต่ละไฟล์มีชื่อไฟล์สัญลักษณ์แบบสั้นและตัวชี้ไปยังตัวอธิบาย inode ของไฟล์ เนื่องจากมีการเรียกตารางใน ufs ซึ่งค่าของแอตทริบิวต์ของไฟล์จะเข้มข้น (รูปที่ 2.17, b)

ไม่ว่าในกรณีใด ไดเร็กทอรีจะมีลิงก์ระหว่างชื่อไฟล์และไฟล์จริง อย่างไรก็ตาม วิธีการเมื่อแยกชื่อไฟล์ออกจากแอตทริบิวต์ ทำให้ระบบมีความยืดหยุ่นมากขึ้น ตัวอย่างเช่น ไฟล์สามารถรวมอยู่ในหลายไดเร็กทอรีพร้อมกันได้อย่างง่ายดาย รายการเกี่ยวกับไฟล์นี้ในไดเร็กทอรีต่างๆ อาจมีชื่อง่ายต่างกัน แต่ฟิลด์ลิงก์จะมีหมายเลขไอโหนดเหมือนกัน

มุมมองของผู้ใช้เกี่ยวกับระบบไฟล์เป็นชุดของออบเจ็กต์ข้อมูลที่มีการจัดระเบียบตามลำดับชั้นแทบไม่เกี่ยวข้องกับลำดับการจัดเก็บไฟล์บนดิสก์ ไฟล์ที่มีอิมเมจของชุดไบต์ต่อเนื่องชุดเดียวมักจะกระจัดกระจายเป็น "ชิ้น" ทั่วทั้งดิสก์ และการแยกนี้ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับโครงสร้างทางลอจิคัลของไฟล์ เช่น เร็กคอร์ดแบบลอจิคัลที่แยกจากกัน สามารถอยู่ในเซกเตอร์ที่ไม่อยู่ติดกันของดิสก์ ไฟล์ที่รวมกันทางตรรกะจากไดเร็กทอรีเดียวกันไม่จำเป็นต้องอยู่ร่วมกันบนดิสก์เลย หลักการของการวางไฟล์ ไดเร็กทอรี และข้อมูลระบบบนอุปกรณ์จริงมีการอธิบายโดยองค์กรทางกายภาพของระบบไฟล์ เห็นได้ชัดว่าระบบไฟล์ต่างๆ มีการจัดระเบียบทางกายภาพที่แตกต่างกัน

อุปกรณ์หลักที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์สมัยใหม่สำหรับการจัดเก็บไฟล์คือดิสก์ไดรฟ์ อุปกรณ์เหล่านี้ออกแบบมาเพื่ออ่านและเขียนข้อมูลลงในฮาร์ดดิสก์และฟลอปปีดิสก์ ฮาร์ดไดรฟ์ประกอบด้วยกระจกหรือแผ่นโลหะตั้งแต่หนึ่งแผ่นขึ้นไป ซึ่งแต่ละแผ่นเคลือบด้วยวัสดุแม่เหล็กด้านเดียวหรือทั้งสองด้าน ดังนั้น ดิสก์โดยทั่วไปจะประกอบด้วยชุดของเพลต (รูปที่ 2.18)

ในแต่ละด้านของแต่ละแผ่นจะมีการทำเครื่องหมายวงแหวนบาง ๆ ที่มีศูนย์กลาง - แทร็ค(traks) ที่เก็บข้อมูลไว้ จำนวนแทร็กขึ้นอยู่กับประเภทของดิสก์ หมายเลขแทร็คเริ่มต้นที่ 0 จากขอบด้านนอกถึงกึ่งกลางของแผ่นดิสก์ ขณะที่ดิสก์หมุน องค์ประกอบที่เรียกว่า head จะอ่านข้อมูลไบนารีจากแทร็กแม่เหล็กหรือเขียนไปยังแทร็กแม่เหล็ก

รูปที่ 2.18. ไดอะแกรมของอุปกรณ์ฮาร์ดดิสก์

สามารถวางศีรษะไว้เหนือแทร็กที่กำหนดได้ หัวจะเคลื่อนไปตามพื้นผิวของแผ่นดิสก์เป็นขั้นๆ แยกกัน แต่ละขั้นตอนจะสอดคล้องกับการเลื่อนของแทร็คเดียว การบันทึกลงแผ่นดิสก์ทำได้โดยความสามารถของส่วนหัวในการเปลี่ยนคุณสมบัติแม่เหล็กของแทร็ค แผ่นดิสก์บางแผ่นมีหนึ่งหัวเคลื่อนที่ไปตามแต่ละพื้นผิว ในขณะที่บางแผ่นมีหนึ่งหัวต่อแทร็ก ในกรณีแรก ในการค้นหาข้อมูล ส่วนหัวจะต้องเคลื่อนที่ไปตามรัศมีของดิสก์ โดยปกติหัวทั้งหมดจะจับจ้องอยู่ที่กลไกการเคลื่อนย้ายเดียวและเคลื่อนที่พร้อมกัน ดังนั้น เมื่อส่วนหัวถูกตรึงบนแทร็กที่กำหนดของพื้นผิวหนึ่ง ส่วนหัวอื่นๆ ทั้งหมดจะหยุดบนแทร็กด้วยตัวเลขเดียวกัน ในกรณีที่แต่ละแทร็กมีส่วนหัวแยกกัน ไม่จำเป็นต้องย้ายส่วนหัวจากแทร็กหนึ่งไปอีกแทร็กหนึ่ง ซึ่งจะช่วยประหยัดเวลาในการค้นหาข้อมูล

ชุดของรางที่มีรัศมีเดียวกันบนทุกพื้นผิวของเพลตทั้งหมดของหีบห่อเรียกว่า กระบอก(กระบอกสูบ). แต่ละแทร็กแบ่งออกเป็นส่วนที่เรียกว่า ภาค(เซกเตอร์) หรือบล็อค (บล็อค) เพื่อให้แทร็กทั้งหมดมีจำนวนเซกเตอร์เท่ากัน ซึ่งสามารถเขียนจำนวนไบต์สูงสุดได้ เซกเตอร์มีขนาดคงที่สำหรับระบบใดระบบหนึ่ง โดยแสดงเป็นกำลังสอง ขนาดเซกเตอร์ทั่วไปคือ 512 ไบต์ เมื่อพิจารณาว่าแทร็กที่มีรัศมีต่างกันมีจำนวนเซ็กเตอร์เท่ากัน ความหนาแน่นในการบันทึกจะสูงขึ้น ยิ่งแทร็กอยู่ใกล้ศูนย์กลางมากขึ้น

ภาค- หน่วยแลกเปลี่ยนข้อมูลที่เล็กที่สุดที่สามารถระบุตำแหน่งได้ระหว่างอุปกรณ์ดิสก์และ RAM เพื่อให้ตัวควบคุมค้นหาเซกเตอร์ที่ต้องการบนดิสก์ จำเป็นต้องตั้งค่าส่วนประกอบทั้งหมดของที่อยู่เซกเตอร์เป็น: หมายเลขกระบอกสูบ หมายเลขพื้นผิว และหมายเลขเซกเตอร์ เนื่องจากโปรแกรมแอปพลิเคชันโดยทั่วไปไม่ต้องการเซ็กเตอร์ แต่มีไบต์จำนวนหนึ่ง ไม่จำเป็นต้องมีหลายขนาดเซกเตอร์ คำขอทั่วไปจึงรวมการอ่านหลายเซกเตอร์ที่มีข้อมูลที่จำเป็น และหนึ่งหรือสองเซกเตอร์ที่มีข้อมูลซ้ำซ้อนพร้อมกับ ข้อมูลที่จำเป็น (รูปที่ 2.19) .

รูปที่ 2.19. การอ่านข้อมูลซ้ำซ้อนเมื่อแลกเปลี่ยนกับดิสก์

ระบบปฏิบัติการเมื่อทำงานกับดิสก์มักจะใช้หน่วยพื้นที่ดิสก์ของตัวเองเรียกว่า กลุ่ม(กลุ่ม). เมื่อไฟล์ถูกสร้างขึ้น พื้นที่ดิสก์จะถูกจัดสรรให้เป็นคลัสเตอร์ ตัวอย่างเช่น หากไฟล์มีขนาด 2560 ไบต์ และขนาดคลัสเตอร์ในระบบไฟล์ถูกกำหนดเป็น 1024 ไบต์ ไฟล์จะได้รับการจัดสรร 3 คลัสเตอร์บนดิสก์

แทร็กและเซ็กเตอร์ถูกสร้างขึ้นจากการดำเนินการตามขั้นตอนการจัดรูปแบบดิสก์จริงหรือระดับต่ำก่อนที่จะใช้ดิสก์ ในการกำหนดขอบเขตของบล็อก ข้อมูลการระบุตัวตนจะถูกเขียนลงในดิสก์ รูปแบบดิสก์ระดับต่ำไม่ได้ขึ้นอยู่กับประเภทของระบบปฏิบัติการที่ดิสก์นี้จะใช้

การแบ่งพาร์ติชั่นดิสก์สำหรับระบบไฟล์บางประเภททำได้โดยโพรซีเดอร์การจัดรูปแบบระดับสูงหรือแบบลอจิคัล

ด้วยการจัดรูปแบบระดับสูง ขนาดของคลัสเตอร์จะถูกกำหนด และข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการทำงานของระบบไฟล์จะถูกเขียนไปยังดิสก์ รวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับพื้นที่ว่างและที่ไม่ได้ใช้ ขอบเขตของพื้นที่ที่จัดสรรสำหรับไฟล์และไดเร็กทอรี และข้อมูลเกี่ยวกับพื้นที่ที่เสียหาย นอกจากนี้ ตัวโหลดระบบปฏิบัติการยังถูกเขียนลงในดิสก์ ซึ่งเป็นโปรแกรมขนาดเล็กที่เริ่มกระบวนการเริ่มต้นระบบปฏิบัติการหลังจากเปิดเครื่องหรือรีสตาร์ทคอมพิวเตอร์

ก่อนทำการฟอร์แมตดิสก์สำหรับระบบไฟล์เฉพาะ สามารถแบ่งพาร์ติชั่นได้ บทเป็นส่วนที่อยู่ติดกันของฟิสิคัลดิสก์ที่ระบบปฏิบัติการแสดงต่อผู้ใช้ในฐานะอุปกรณ์ลอจิคัล อุปกรณ์โลจิคัลทำงานเหมือนกับว่าเป็นฟิสิคัลดิสก์ที่แยกจากกัน ผู้ใช้ใช้อุปกรณ์ลอจิกโดยใช้ชื่อสัญลักษณ์โดยใช้ตัวอย่างเช่นการกำหนด A, B, C, SYS เป็นต้น ระบบปฏิบัติการประเภทต่างๆใช้การแสดงพาร์ทิชันร่วมกันสำหรับพาร์ติชันทั้งหมด แต่สร้างโลจิคัลพาร์ติชันตามอุปกรณ์เฉพาะของระบบปฏิบัติการแต่ละประเภท เช่นเดียวกับระบบไฟล์ที่ใช้โดยระบบปฏิบัติการหนึ่งโดยทั่วไปไม่สามารถตีความโดยระบบปฏิบัติการประเภทอื่นได้ อุปกรณ์ลอจิคัลไม่สามารถใช้โดยระบบปฏิบัติการประเภทต่างๆ สามารถสร้างระบบไฟล์ได้เพียงระบบเดียวเท่านั้นต่ออุปกรณ์ลอจิคัล.