A legmegbízhatóbb fájlrendszer. Fájlrendszerek: összehasonlítás, titkok és egyedi funkciók. JFFS-ről F2FS-re

Miért nem indíthat el programokat az okostelefon a memóriakártyáról? Miben különbözik alapvetően az ext4 az ext3-tól? Miért fog tovább élni egy flash meghajtó, ha FAT helyett NTFS-re formázzák? Mi a fő probléma az F2FS-sel? A válaszok a fájlrendszerek szerkezetének sajátosságaiban rejlenek. Beszélni fogunk róluk.

Bevezetés

A fájlrendszerek határozzák meg az adatok tárolásának módját. Meghatározzák, hogy milyen korlátozásokkal kell szembenéznie a felhasználónak, milyen gyorsak lesznek az olvasási és írási műveletek, és mennyi ideig működik a meghajtó hiba nélkül. Ez különösen igaz a költségvetési SSD-kre és azok öccseire - flash meghajtókra. Ezen funkciók ismeretében bármely rendszerből a maximumot kihozhatja, és optimalizálhatja annak használatát bizonyos feladatokhoz.

Minden alkalommal meg kell választani a fájlrendszer típusát és paramétereit, amikor valami nem triviális dolgot kell tennie. Például fel akarja gyorsítani a leggyakoribb fájlműveleteket. Fájlrendszer szinten ez elérhető különböző utak: Az indexelés gyors keresést tesz lehetővé, az ingyenes blokkok előzetes lefoglalása pedig megkönnyíti a gyakran változó fájlok felülírását. Az adatok előzetes optimalizálása véletlen hozzáférésű memória csökkenti a szükséges I/O műveletek számát.

A modern fájlrendszerek olyan funkciói, mint a lusta írás, a deduplikáció és más fejlett algoritmusok, segítenek megnövelni az üzemidőt. Különösen fontosak a TLC memóriachippel, flash meghajtókkal és memóriakártyákkal ellátott olcsó SSD-k esetében.

Külön optimalizálások léteznek a lemeztömbök különböző szintjeihez: például a fájlrendszer támogatja a könnyű kötettükrözést, a pillanatképeket vagy a dinamikus skálázást anélkül, hogy a kötetet offline állapotba helyezné.

Fekete doboz

A felhasználók főként az operációs rendszer által alapértelmezés szerint kínált fájlrendszerrel dolgoznak. Ritkán hoznak létre új lemezpartíciókat, és még ritkábban gondolkodnak a beállításaikról - csak az ajánlott paramétereket használják, vagy akár előre formázott adathordozót vásárolnak.

A Windows rajongók számára minden egyszerű: NTFS az összes lemezpartíción és FAT32 (vagy ugyanaz az NTFS) a flash meghajtókon. Ha van NAS és valamilyen más fájlrendszert használnak benne, akkor a többség számára ez nem érzékelhető. Egyszerűen csatlakoznak hozzá a hálózaton keresztül, és letöltik a fájlokat, mintha egy fekete dobozból lennének.

Android rendszerű mobil kütyükön az ext4 leggyakrabban a belső memóriában, a FAT32 pedig a microSD-kártyákon található. Az Apple számára egyáltalán nem mindegy, hogy milyen fájlrendszerük van: HFS +, HFSX, APFS, WTFS ... nekik csak a legjobb tervezők által megrajzolt gyönyörű mappa és fájl ikonok vannak. A Linuxoidoknak van a leggazdagabb a választéka, de a Windows és a macOS operációs rendszerben nem őshonos fájlrendszerekhez is hozzáadhat támogatást – erről később.

Közös gyökerek

Több mint száz különféle fájlrendszert hoztak létre, de valamivel több mint egy tucat nevezhető relevánsnak. Bár mindegyiket a sajátos alkalmazásukra tervezték, sokan végül fogalmilag rokonok voltak. Hasonlóak, mert azonos típusú prezentációs szerkezeti (meta) adatokat használnak - B-fákat ("bi-trees").

Mint minden hierarchikus rendszernél, a B-fa a gyökérrekordnál kezdődik, és tovább ágazik le a végső elemekig – a fájlokról és azok attribútumairól szóló egyedi rekordokig vagy "levelekig". Egy ilyen logikai struktúra létrehozásának fő célja az volt, hogy felgyorsítsa a fájlrendszer-objektumok keresését nagy dinamikus tömbökön - mint pl. merevlemezek több terabájt vagy még lenyűgözőbb RAID tömbök.

A B-fák sokkal kevesebb lemezelérést igényelnek, mint más típusú B-fák, amikor ugyanazokat a műveleteket hajtják végre. Ez annak köszönhető, hogy a B-fák végső objektumai hierarchikusan azonos magasságban helyezkednek el, és az összes művelet sebessége éppen arányos a fa magasságával.

Más kiegyensúlyozott fákhoz hasonlóan a B-fák úthossza azonos a gyökértől bármely levélig. Ahelyett, hogy felnőnének, inkább elágaznak, és szélesebbre nőnek: a B-fa minden elágazási pontja sok hivatkozást tárol gyermekobjektumokra, ami megkönnyíti, hogy kevesebb hívás esetén megtalálják őket. A nagyszámú mutató csökkenti a leghosszabb lemezműveletek számát - a fej pozicionálását tetszőleges blokkok olvasásakor.

A B-fák koncepciója még a hetvenes években megfogalmazódott, és azóta számos fejlesztésen ment keresztül. Valamelyik formában NTFS, BFS, XFS, JFS, ReiserFS és sok DBMS-ben van megvalósítva. Mindannyian rokonok az adatszervezés alapelvei tekintetében. A különbségek a részletekre vonatkoznak, amelyek gyakran nagyon fontosak. A kapcsolódó fájlrendszerek hátránya is gyakori: már az SSD-k megjelenése előtt mind lemezekkel való együttműködésre készültek.

Flash memória, mint a haladás motorja

A szilárdtestalapú meghajtók fokozatosan felváltják a lemezmeghajtókat, de eddig kénytelenek az Alient használni fájlrendszerekörökölt. Flash memória tömbökre épülnek, amelyek elve eltér a lemezes eszközökétől. Különösen a flash memóriát kell törölni az írás előtt, és ez a művelet a NAND chipekben nem hajtható végre az egyes cellák szintjén. Csak nagy blokkok egészére lehetséges.

Ez a korlátozás annak a ténynek köszönhető, hogy a NAND memóriában az összes cellát blokkokba egyesítik, amelyek mindegyikének csak egy közös kapcsolata van a vezérlőbusszal. Nem megyünk bele az oldalszervezés részleteibe, és nem festjük le a teljes hierarchiát. Ami fontos, az a cellákkal végzett csoportműveletek elve, és az a tény, hogy a flash memória blokkjai általában nagyobbak, mint bármely fájlrendszerben megcímzett blokkok. Ezért a NAND flash meghajtókhoz tartozó összes címet és parancsot az FTL (Flash Translation Layer) absztrakciós rétegen keresztül kell lefordítani.

A flash memóriavezérlők kompatibilisek a lemezeszközök logikájával, és támogatják a natív interfészeik parancsait. Általában az FTL-t a firmware-ükben implementálják, de (részben) futhat a gazdagépen – például a Plextor illesztőprogramokat ír SSD-ihez, amelyek felgyorsítják az írást.

Egyáltalán nem nélkülözheti az FTL-t, hiszen már egy bitet is egy adott cellába írunk egy egész műveletsor elindításához: a vezérlő megkeresi a kívánt cellát tartalmazó blokkot; a blokkot teljes egészében beolvassa, a gyorsítótárba vagy a szabad területre írja, majd teljesen törli, majd a szükséges változtatásokkal visszaírja.

Ez a megközelítés a hadsereg mindennapi életéhez hasonlít: az őrmester, hogy parancsot adjon egy katonának, tábornoki formációt készít, a szegényt renden kívülre hívja, a többit pedig oszlani meg. A ma már ritka NOR-memóriában a szervezet specnaz volt: minden cellát egymástól függetlenül vezéreltek (minden tranzisztornak volt egyéni kontaktusa).

A vezérlőknek több feladatuk van, hiszen a flash memória minden generációjával csökken a gyártás technikai folyamata a sűrűség növelése és az adattárolás költségeinek csökkentése érdekében. A technológiai színvonal mellett a chipek becsült élettartama is csökken.

Az egyszintű SLC cellákkal rendelkező modulok deklarált erőforrása 100 ezer vagy több újraírási ciklus volt. Sokuk még mindig működik régi flash meghajtókban és CF-kártyákban. A nagyvállalati osztályú MLC (eMLC) 10-20 ezer között igényelte a forrást, míg a szokásos fogyasztói MLC-ben 3-5 ezerre becsülik. Az ilyen típusú memóriát aktívan zsúfolja a még olcsóbb TLC, amelynek erőforrása alig éri el az ezer ciklust. A flash memória élettartamának elfogadható szinten tartása szoftveres módosításokkal kell, hogy történjen, és ezek közé az új fájlrendszerek is válnak.

A gyártók kezdetben azt feltételezték, hogy a fájlrendszer nem fontos. A vezérlőnek magának kell fenntartania bármilyen típusú memóriacella rövid élettartamú tömbjét, optimális módon elosztva a terhelést közöttük. A fájlrendszer-illesztőprogram esetében egy normál lemezt szimulál, és maga végez alacsony szintű optimalizálást bármilyen hozzáférés esetén. A gyakorlatban azonban az optimalizálás a mágikustól a fiktívig változik a különböző eszközökön.

A vállalati SSD-kben a beépített vezérlő egy kis számítógép. Hatalmas memóriapufferrel rendelkezik (fél koncert és több), és számos módszert támogat az adatokkal való munka hatékonyságának javítására, elkerülve ezzel a felesleges átírási ciklusokat. A chip elrendezi az összes blokkot a gyorsítótárban, lusta írásokat hajt végre, menet közben deduplikációt hajt végre, néhány blokkot lefoglal, másokat pedig töröl a háttérben. Mindez a varázslat teljesen észrevétlenül történik az operációs rendszer, a programok és a felhasználó számára. Egy ilyen SSD-nél teljesen mindegy, milyen fájlrendszert használunk. A belső optimalizálás sokkal nagyobb hatással van a teljesítményre és az erőforrásokra, mint a külső.

A költségvetési SSD-k (és még inkább a flash meghajtók) sokkal kevésbé intelligens vezérlőkkel vannak felszerelve. A bennük lévő gyorsítótár csonka vagy hiányzik, és a fejlett szervertechnológiákat egyáltalán nem használják. A memóriakártyákban a vezérlők annyira primitívek, hogy gyakran azt állítják, hogy egyáltalán nincsenek ott. Ezért a flash memóriával rendelkező olcsó eszközök esetében továbbra is relevánsak a külső terheléselosztási módszerek - elsősorban speciális fájlrendszerek használatával.

JFFS-ről F2FS-re

Az egyik első kísérlet olyan fájlrendszer megírására, amely figyelembe veszi a flash memória szervezésének alapelveit, a JFFS – Journaling Flash File System volt. A svéd Axis Communications fejlesztése kezdetben az Axis által a kilencvenes években gyártott hálózati eszközök memóriahatékonyságának javítására irányult. A JFFS első verziója csak a NOR memóriát támogatta, de már a második verzióban megbarátkozott a NAND-dal.

A JFFS2 jelenleg korlátozottan használható. Alapvetően még mindig használják Linux disztribúciók beágyazott rendszerekhez. Megtalálható útválasztókban, IP-kamerákban, NAS-ban és más, a tárgyak internete rendszeres felhasználóiban. Általában mindenhol, ahol kis mennyiségű megbízható memóriára van szükség.

A JFFS2 további fejlesztése a LogFS volt, amely külön fájlban tárolta az inode-okat. Az ötlet szerzői az IBM német részlegének munkatársa, Jörn Engel és az Osnabrücki Egyetem oktatója, Robert Mertens. A LogFS forráskódja elérhető a GitHubon. Abból ítélve, hogy a legutóbbi változtatás négy éve történt benne, a LogFS nem tett szert népszerűségre.

De ezek a próbálkozások egy másik speciális fájlrendszer, az F2FS megjelenését is ösztönözték. A Samsung Corporation fejlesztette ki, amely a világ előállított flash memóriájának nagy részét adja. A Samsung saját készülékeihez és más cégek számára is gyárt NAND Flash chipeket, emellett alapvetően új interfészekkel rendelkező SSD-ket is fejleszt a régi lemezesek helyett. A Samsung szemszögéből régóta esedékessé vált egy speciális, flash memóriára optimalizált fájlrendszer létrehozása.

Négy éve, 2012-ben a Samsung létrehozta az F2FS-t (Flash Friendly File System). Az ötlete jó, de a megvalósítás nyirkosra sikeredett. Az F2FS létrehozásakor a kulcsfeladat egyszerű volt: csökkenteni kell a cella-újraírási műveletek számát és a lehető legegyenletesebben elosztani a rájuk nehezedő terhelést. Ehhez egy blokkon belül több cellával kell egyszerre műveleteket végrehajtani, és nem egyenként erőszakolni őket. Ez azt jelenti, hogy nem a meglévő blokkok azonnali újraírására van szükségünk az operációs rendszer első kérésére, hanem a parancsok és adatok gyorsítótárazására, új blokkok hozzáadására a szabad hely felszabadítására és a cellák késleltetett törlésére.

Az F2FS támogatás ma már hivatalosan is implementálva van Linuxon (és így Androidon is), de a gyakorlatban még nem ad különösebb előnyt. Ennek a fájlrendszernek a fő jellemzője (halasztott felülírás) idő előtti következtetésekhez vezetett a hatékonyságával kapcsolatban. A régi gyorsítótárazási trükk még a benchmarkok korai verzióit is megtévesztette, ahol az F2FS nem néhány százalékos (a vártnak megfelelően) vagy akár többszörösen is látszólagos előnyt mutatott, hanem nagyságrendekkel. Csak arról van szó, hogy az F2FS-illesztőprogram egy olyan művelet végrehajtásáról számolt be, amelyet a vezérlő éppen tervezett. Ha azonban az F2FS valódi teljesítménynövekedése kicsi, akkor a cellakopás határozottan kisebb lesz, mint ugyanazon ext4 használatakor. Azokat az optimalizálásokat, amelyeket egy olcsó vezérlő nem képes elvégezni, magának a fájlrendszernek a szintjén hajtják végre.

Terjedelemek és bittérképek

Míg az F2FS-t egzotikusnak tartják a stréberek számára. Még a sajátjukban is okostelefonok Samsung Az ext4 továbbra is érvényes. Sokan az ext3 továbbfejlesztésének tartják, de ez nem teljesen igaz. Ez inkább forradalom, mint a fájlonkénti 2 TB-os akadály áttörése és más mutatók egyszerű növelése.

Amikor a számítógépek nagyok és a fájlok kicsik, a címzés egyszerű volt. Minden fájlhoz bizonyos számú blokkot rendeltek, amelyek címét beírták a megfelelési táblázatba. Így működött az ext3 fájlrendszer, amely ma is használatos. De az ext4-ben egy alapvetően más megszólítási mód jelent meg - a terjedések.

A kiterjedéseket inode kiterjesztéseknek tekinthetjük, mint blokkok diszkrét halmazait, amelyek teljes egészükben összefüggő sorozatokként vannak megcímezve. Egy terjedelem egy egész közepes méretű fájlt tartalmazhat, nagy fájlok esetén pedig elég egy-két tucatnyi kiterjedést lefoglalni. Ez sokkal hatékonyabb, mint több százezer, négy kilobájtos kis blokk megcímzése.

Maga az írási mechanizmus megváltozott az ext4-ben. Most a blokkok elosztása azonnal megtörténik egy kérésben. És nem előre, hanem közvetlenül az adatok lemezre írása előtt. A késleltetett többblokkos kiosztás lehetővé teszi, hogy megszabaduljon a szükségtelen műveletektől, amelyeket az ext3 vétett: ebben az új fájl blokkjait azonnal kiosztották, még akkor is, ha az teljesen belefért a gyorsítótárba, és ideiglenesen törölték.

ZSÍRT korlátozott étrend

A kiegyensúlyozott fák és azok módosításai mellett vannak más népszerű logikai struktúrák is. Vannak alapvetően eltérő típusú fájlrendszerek - például lineáris. Valószínűleg sokat használsz közülük legalább egyet.

Rejtély

Találd meg a rejtvényt: tizenkét évesen hízni kezdett, tizenhat évesen hülye, kövér nő lett, harminckettőre pedig meghízott, és együgyű maradt. Ki ő?

Ez igaz, ez a történet a FAT fájlrendszerről szól. A kompatibilitási követelmények rossz örökséget adtak neki. Hajlékonylemezeken 12 bites volt, merevlemezeken - eleinte 16 bites volt, és a mai napig 32 bites lett. Minden további verzióban nőtt a címezhető blokkok száma, de lényegében semmi sem változott.

A még mindig népszerű FAT32 fájlrendszer húsz éve jelent meg. Ma még primitív, és nem támogatja az ACL-eket, a lemezkvótákat, a háttértömörítést vagy más modern adatoptimalizálási technológiákat.

Miért van szükség manapság a FAT32-re? Mindez csak kompatibilitási okokból. A gyártók joggal gondolják, hogy bármely operációs rendszer képes olvasni a FAT32 partíciót. Ezért külső merevlemezeken, USB Flash-eken és memóriakártyákon hozzák létre.

Hogyan szabadíthat fel flash memóriát okostelefonján

Az okostelefonokban használt MicroSD (HC) kártyák alapértelmezés szerint FAT32-re vannak formázva. Ez a fő akadálya az alkalmazások telepítésének és a belső memóriából való adatátvitelnek. Ennek leküzdéséhez létre kell hoznia egy partíciót a kártyán ext3-mal vagy ext4-gyel. Az összes fájlattribútum (beleértve a tulajdonosi és hozzáférési jogokat is) átvihető rá, így bármely alkalmazás úgy működhet, mintha a belső memóriából indult volna el.

A Windows nem hozhat létre egynél több partíciót a flash meghajtókon, de ehhez futtathat Linuxot (legalábbis virtuális gépen) vagy egy fejlett segédprogramot a logikai particionáláshoz - például a MiniTool Partition Wizard Free-t. Miután találtunk egy további elsődleges partíciót ext3 / ext4-gyel a kártyán, a Link2SD alkalmazás és a hasonlók sokkal több lehetőséget kínálnak, mint egyetlen FAT32 partíció esetében.

A FAT32 melletti másik érv gyakran a naplózás hiányára hivatkozik, ami gyorsabb írást és a NAND Flash memóriacellák kisebb kopását jelenti. A gyakorlatban a FAT32 használata ennek ellenkezőjéhez vezet, és sok egyéb problémát is felvet.

A flash meghajtók és a memóriakártyák gyorsan elhalnak, mert a FAT32 bármilyen változása ugyanazokat a szektorokat írja felül, ahol két fájltábla-lánc található. Az egész weboldalt elmentettem, és százszor átírták – minden egyes újabb kis GIF hozzáadásával a pendrive-hoz. Elindítottad a hordozható szoftvert? Ideiglenes fájlokat hozott létre, és munka közben folyamatosan módosítja azokat. Ezért sokkal jobb az NTFS használata a flash meghajtókon a hibatűrő $ MFT táblával. A kisméretű fájlok közvetlenül a fő fájltáblázatban tárolhatók, kiterjesztései és másolatai a flash memória különböző területeire íródnak. Ezenkívül az NTFS indexelés felgyorsítja a keresést.

INFO

FAT32 és NTFS esetén a beágyazási szint elméleti korlátai nincsenek feltüntetve, de a gyakorlatban ugyanazok: az első szintű könyvtárban csak 7707 alkönyvtár hozható létre. A fészkelő babák szerelmesei értékelni fogják.

Egy másik probléma, amellyel a legtöbb felhasználó szembesül, az, hogy lehetetlen 4 GB-nál nagyobb fájlt FAT32-partícióra írni. Ennek az az oka, hogy a FAT32-ben a fájlméretet 32 ​​bit írja le a fájlkiosztási táblázatban, és a 2 ^ 32 (pontosabban mínusz egy) csak négy koncertet ad. Kiderült, hogy a frissen vásárolt pendrive-ra sem normál minőségben filmet, sem DVD-képet nem lehet rögzíteni.

A nagy fájlok másolása továbbra is a baj fele: amikor megpróbálja ezt megtenni, a hiba legalább azonnal látható. Más helyzetekben a FAT32 időzített bombaként működik. Például egy hordozható szoftvert másolt át egy USB flash meghajtóra, és először probléma nélkül használhatja. Hosszú idő után az egyik programban (például a könyvelésben vagy a levelezésben) felduzzadt az adatbázis, és ... egyszerűen leáll a frissítés. A fájl nem írható felül, mert elérte a 4 GB-os korlátot.

Kevésbé nyilvánvaló probléma, hogy FAT32-ben egy fájl vagy könyvtár létrehozásának dátuma két másodperces pontossággal adható meg. Ez nem elegendő sok időbélyegeket használó kriptográfiai alkalmazás számára. A date attribútum alacsony pontossága egy másik oka annak, hogy a FAT32 biztonsági szempontból nem tekinthető teljes fájlrendszernek. Gyengeségeit azonban felhasználhatja saját céljaira. Például, ha fájlokat másol egy NTFS-partícióról egy FAT32-kötetre, a rendszer törli az összes metaadatot, valamint az örökölt és speciálisan beállított engedélyeket. A FAT egyszerűen nem támogatja őket.

exFAT

A FAT12 / 16/32-vel ellentétben az exFAT kifejezetten USB Flash és nagy (≥ 32 GB) memóriakártyákhoz készült. A kiterjesztett FAT kiküszöböli a FAT32 fent említett hátrányát – ugyanazokat a szektorokat felülírja minden változás esetén. 64 bites rendszerként gyakorlatilag nincs értelmes korlátja egyetlen fájl méretének. Elméletileg 2 ^ 64 bájt hosszú lehet (16 Ebyte), és ekkora kártyák nem jelennek meg hamarosan.

Az exFAT másik jelentős különbsége a hozzáférés-vezérlési listák (ACL) támogatása. Ez már nem olyan egyszerű a kilencvenes évekből, de a zárt formátum hátráltatja az exFAT megvalósítását. Az ExFAT támogatás teljes mértékben és legálisan csak Windows (XP SP2-től kezdődően) és OS X (10.6.5-től kezdődően) operációs rendszerben valósul meg. Linuxon és * BSD-n vagy korlátozásokkal, vagy nem teljesen legálisan támogatja. A Microsoft engedélyt kér az exFAT használatához, és számos jogi vita van ezen a területen.

Btrfs

A B-tree fájlrendszerek másik kiemelkedő példája a Btrfs. Ez az FS 2007-ben jelent meg, és eredetileg az Oracle-ben készült, SSD-vel és RAID-del való együttműködés céljából. Például dinamikusan skálázható új inódok létrehozásával az élő rendszeren, vagy egy kötetet alkötetekre osztva anélkül, hogy szabad helyet foglalna nekik.

A Btrfs-ben megvalósított másolás írásra mechanizmus és a Device Mapper kernelmodullal való teljes integráció lehetővé teszi, hogy szinte azonnali pillanatképeket készítsen virtuális blokkeszközökön keresztül. Az adatok előtömörítése (zlib vagy lzo) és deduplikáció felgyorsítja az alapvető műveleteket, miközben meghosszabbítja a flash memória élettartamát. Ez különösen észrevehető adatbázisokkal (a tömörítés 2-4-szeresével érhető el) és kis fájlokkal (rendezett nagy blokkokban vannak írva, és közvetlenül a "levelekben" tárolhatók).

A Btrfs támogatja a teljes naplózást (adatok és metaadatok), a kötet ellenőrzését leválasztás nélkül és sok más modern szolgáltatást. A Btrfs kódot a GPL licenc alatt teszik közzé. Ezt a fájlrendszert a 4.3.1-es kernel óta stabilnak tartják Linuxon.

Repülési naplók

Szinte az összes többé-kevésbé modern fájlrendszer (ext3 / ext4, NTFS, HFSX, Btrfs és mások) a naplózott fájlrendszerek általános csoportjába tartozik, mivel külön naplóban (naplóban) rögzítik a változtatásokat, és ellenőrzik vele, hogy nem. lemezműveletek közbeni hiba... Ezeknek a fájlrendszereknek a bőbeszédűsége és hibatűrése azonban eltérő.

Az Ext3 három naplózási módot támogat: loopback, szekvenált és teljes naplózás. Az első mód csak az általános változások (metaadatok) rögzítését jelenti, aszinkron módon az adatok változásaihoz képest. A második módban ugyanaz a metaadat-rögzítés történik, de szigorúan minden változtatás előtt. A harmadik mód egyenértékű a teljes naplózással (a metaadatok és maguk a fájlok változásai).

Csak az utóbbi lehetőség biztosítja az adatok integritását. A másik kettő csak felgyorsítja a hibák azonosítását az ellenőrzés során, és garantálja magának a fájlrendszernek a sértetlenségének helyreállítását, de a fájlok tartalmát nem.

Az NTFS naplózás hasonló az ext3 második naplózási módjához. A naplóban csak a metaadatok változásai kerülnek rögzítésre, hiba esetén maguk az adatok elveszhetnek. Ez az NTFS naplózási módszer nem a maximális megbízhatóság elérésének módja volt, hanem csak a teljesítmény és a hibatűrés közötti kompromisszum. Ez az oka annak, hogy a teljesen naplózó rendszerekkel való munkához szokott emberek az NTFS-t álnaplónak tartják.

Az NTFS-megközelítés valamivel jobb, mint az alapértelmezett ext3-ban. Az NTFS rendszerben rendszeres időközönként ellenőrző pontokat is létrehoznak, hogy biztosítsák az összes korábban függőben lévő lemezművelet befejezését. Az ellenőrzőpontoknak semmi közük a \ System Volume Infromation \ visszaállítási pontjaihoz. Ezek csak általános bejegyzések a naplóban.

A gyakorlat azt mutatja, hogy az ilyen részleges NTFS naplózás a legtöbb esetben elegendő a problémamentes működéshez. Végtére is, még éles áramszünet esetén sem kapcsolnak le azonnal a lemezeszközök. A tápegység és a meghajtókban található számos kondenzátor éppen azt a minimális energiatartalékot biztosítja, amely elegendő az aktuális írási művelet befejezéséhez. A modern SSD-k gyorsaságukkal és gazdaságosságukkal általában ugyanannyi energia elegendő a függőben lévő műveletek elvégzéséhez. A teljes naplózásra való váltás kísérlete a legtöbb művelet sebességét többszörösére csökkentené.

Harmadik féltől származó fájlrendszereket csatlakoztatunk a Windows rendszerben

A fájlrendszerek használatát az operációs rendszer szintű támogatásuk korlátozza. Például a Windows nem érti az ext2 / 3/4 és a HFS + fájlokat, de néha használni kell őket. Ezt a megfelelő illesztőprogram hozzáadásával teheti meg.

FIGYELEM

A legtöbb, harmadik féltől származó fájlrendszert támogató illesztőprogramnak és beépülő modulnak megvannak a maga korlátai, és nem mindig működnek stabilan. Megzavarhatják más illesztőprogramok, víruskereső és virtualizációs szoftverek működését.

Nyissa meg az illesztőprogramot az ext2 / 3 partíciók olvasásához és írásához részleges ext4 támogatással. A legújabb verzió 16 TB-ig támogatja a kiterjedéseket és a partíciókat. Az LVM, az ACL-ek és a kiterjesztett attribútumok nem támogatottak.

Van egy ingyenes bővítmény a Total Commanderhez. Támogatja az ext2 / 3/4 partíciók olvasását.

A coLinux a Linux kernel nyílt forráskódú és ingyenes portja. A 32 bites meghajtóval együtt lehetővé teszi a Linux futtatását Windows 2000 és 7 között virtualizációs technológiák használata nélkül. Csak a 32 bites verziókat támogatja. A 64 bites módosítás fejlesztését törölték. A coLinux többek között lehetővé teszi a hozzáférés megszervezését a Windowsból az ext2 / 3/4 partíciókhoz. A projekt támogatását 2014-ben felfüggesztették.

Lehet, hogy a Windows 10 már rendelkezik natív támogatással a Linux-specifikus fájlrendszerekhez, csak rejtve van. Ezeket a gondolatokat a kernelszintű Lxcore.sys illesztőprogram és az LxssManager szolgáltatás javasolja, amelyet az Svchost.exe folyamat könyvtárként tölt be. További információért lásd Alex Ionescu „The Linux Kernel Hidden Inside Windows 10” című előadását, amelyet a 2016-os Black Hat rendezvényen tartott.

Az ExtFS for Windows a Paragon által kiadott fizetős illesztőprogram. Windows 7-től 10-ig működik, támogatja az olvasási / írási hozzáférést az ext2 / 3/4 kötetekhez. Szinte teljes ext4 támogatást nyújt Windows rendszeren.

A HFS + a Windows 10 rendszerhez egy másik szabadalmaztatott illesztőprogram a Paragon Software-től. A név ellenére a Windows minden verziójában működik XP-től kezdve. Teljes hozzáférést biztosít a HFS + / HFSX fájlrendszerekhez bármilyen partícióval (MBR / GPT) rendelkező lemezeken.

A WinBtrfs a Windows Btrfs illesztőprogramjának korai fejlesztése. Már a 0.6-os verzióban is támogatja az olvasási és írási hozzáférést a Btrfs kötetekhez. Képes kezelni a kemény és szimbolikus hivatkozásokat, támogatja az alternatív adatfolyamokat, az ACL-t, a kétféle tömörítést és az aszinkron olvasási / írási módot. A WinBtrfs egyelőre nem tudja használni az mkfs.btrfs, btrfs-balance és egyéb segédprogramokat a fájlrendszer karbantartására.

Fájlrendszer képességei és korlátai: Pivot Table

Fájlrendszer	Mac-si-mal-ny volume-size	Egy fájl méretének előtörlése	Hossza saját fájlnév szerint	A teljes fájlnév hossza (beleértve a gyökér elérési útját)	Fájlok és/vagy katalógusok számának előzetes törlése	A fájl / katalógus dátumának megadásának pontossága	Jogok dos-tu-pa	Kemény linkek	Sim-mentes linkek	Pillanatképek	Adatok tömörítése a háttérben	Az adatok titkosítása a háttérben	Nagyapa-pli-ka-ció adatok
FAT16	2 GB az 512 bájtos szektorokban vagy 4 GB a 64 KB-os fürtökben	2 GB	255 bájt LFN-nel	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
FAT32	8 TB 2 KB-os szektorokban	4 GB (2 ^ 32 - 1 bájt)	255 bájt LFN-nel	akár 32 alkönyvtár CDS-szel	65460	10 ms (létrehozás) / 2 s (módosítás)	Nem	Nem	Nem	Nem	Nem	Nem	Nem
exFAT	≈ 128 PB (2 ^ 32-1 fürt 2 ^ 25-1 bájtból) elméletileg / 512 TB a harmadik féltől származó korlátozások miatt	16 EB (2 ^ 64 - 1 bájt)			2796202 a katalógusban	10 ms	ACL	Nem	Nem	Nem	Nem	Nem	Nem
NTFS	256 TB 64 KB-os fürtökben vagy 16 TB 4 KB-os fürtökben	16 TB (Win 7) / 256 TB (Win 8)	255 Unicode karakter (UTF-16)	32 760 Unicode karakter, de legfeljebb 255 karakter elemenként	2^32-1	100 ns	ACL	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen
HFS +	8 EB (2 ^ 63 bájt)	8 EB	255 Unicode karakter (UTF-16)	nincs külön korlátozva	2^32-1	1 s	Unix, ACL	Igen	Igen	Nem	Igen	Igen	Nem
APFS	8 EB (2 ^ 63 bájt)	8 EB	255 Unicode karakter (UTF-16)	nincs külön korlátozva	2^63	1 ns	Unix, ACL	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen
Ext3	32 TB (elméleti) / 16 TB 4K fürtökben (az e2fs programok korlátai miatt)	2 TB (elméleti) / 16 GB régebbi programok számára	255 Unicode karakter (UTF-16)	nincs külön korlátozva	-	1 s	Unix, ACL	Igen	Igen	Nem	Nem	Nem	Nem
Ext4	1 EB (elméleti) / 16 TB 4K-fürtökben (az e2fs programok korlátai miatt)	16 TB	255 Unicode karakter (UTF-16)	nincs külön korlátozva	4 milliárd	1 ns	POSIX	Igen	Igen	Nem	Nem	Igen	Nem
F2FS	16 TB	3,94 TB	255 bájt	nincs külön korlátozva	-	1 ns	POSIX ACL	Igen	Igen	Nem	Nem	Igen	Nem
BTRFS	16 EB (2 ^ 64 - 1 bájt)	16 EB	255 ASCII karakter	2^17 bájt	-	1 ns	POSIX ACL	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen

A számítógépen lévő fájlok létrehozása és elhelyezése a rendszer elvei alapján történik. Megvalósításuknak köszönhetően a felhasználó kényelmesen hozzáférhet a szükséges információkhoz anélkül, hogy bonyolult algoritmusokra gondolna az eléréshez. Hogyan szerveződnek a fájlrendszerek? Melyek ma a legnépszerűbbek? Mi a különbség a PC-barát fájlrendszerek között? És a mobileszközökben használtak - okostelefonok vagy táblagépek?

Fájlrendszerek: definíció

Az elterjedt definíció szerint a fájlrendszer olyan algoritmusok és szabványok összessége, amelyek segítségével a PC-felhasználók hatékonyan hozzáférhetnek a számítógépen található adatokhoz. Egyes szakértők ennek részének tekintik, más informatikusok, bár elismerik, hogy közvetlenül kapcsolódik az operációs rendszerhez, úgy vélik, hogy a fájlrendszer a számítógépes adatkezelés független összetevője.

Hogyan használták a számítógépeket a fájlrendszer feltalálása előtt? A számítástechnika - mint tudományág - rögzítette azt a tényt, hogy az adatkezelés hosszú ideig strukturálással, konkrét programokba ágyazott algoritmusok keretein belül történt. Így a fájlrendszer egyik kritériuma a szabványok megléte, amelyek megegyeznek a legtöbb adatelérést használó programnál.

Hogyan működnek a fájlrendszerek

A fájlrendszer mindenekelőtt egy olyan mechanizmus, amely magában foglalja a számítógépes hardver erőforrások használatát. Általános szabály, hogy itt mágneses vagy lézeres adathordozókról beszélünk - merevlemezekről, CD-kről, DVD-kről, flash meghajtókról, hajlékonylemezekről, amelyek még nem elavultak. Annak érdekében, hogy megértsük, hogyan működik a megfelelő rendszer, határozzuk meg, mi a fájl maga.

Az informatikai szakértők körében általánosan elfogadott definíció szerint ez egy rögzített értékű adatterület, amelyet az információmérés alapegységeiben - bájtokban - fejeznek ki. A fájl általában a lemezes adathordozón található, több, egymással összekapcsolt blokk formájában, amelyeknek meghatározott "címe" van. A fájlrendszer pontosan ezeket a koordinátákat határozza meg, és „közli” őket az operációs rendszerrel. Ami érthető módon sugározza a releváns adatokat a felhasználónak. Az adatokhoz hozzáférünk azok elolvasásához, módosításához, újak létrehozásához. A fájlok "koordinátáival" való munkavégzés konkrét algoritmusa eltérő lehet. Ez a számítógép típusától, az operációs rendszertől, a tárolt adatok sajátosságaitól és egyéb feltételektől függ. Ezért különféle típusú fájlrendszerek léteznek. Mindegyikük egy adott operációs rendszerben való használatra vagy meghatározott adattípusokkal való munkára van optimalizálva.

A lemezes adathordozók hozzáigazítását egy adott fájlrendszer algoritmusaihoz formázásnak nevezzük. A lemez megfelelő hardverelemei - klaszterek - fel vannak készítve a fájlok utólagos rájuk írására, illetve az egyik vagy másik adatkezelő rendszerben lefektetett szabványok szerint történő beolvasására. Hogyan változtathatom meg a fájlrendszert? A legtöbb esetben ez csak az adathordozó újraformázásával valósítható meg. A fájlok általában törlődnek. Van azonban egy lehetőség, amelyben a speciális programok, továbbra is lehetséges, bár általában időigényes, az adatkezelési rendszer megváltoztatása, az utóbbi érintetlenül hagyása mellett.

A fájlrendszerek nem működnek hiba nélkül. Előfordulhat néhány hiba az adatblokkokkal végzett munka megszervezésében. De a legtöbb esetben nem kritikusak. Általános szabály, hogy nincs probléma a fájlrendszer javításával, a hibák kiküszöbölésével. A Windows operációs rendszerben ehhez minden felhasználó számára beépített szoftvermegoldások állnak rendelkezésre. Ilyen például a "Check Disk" program.

Fajták

Melyek a fájlrendszerek leggyakoribb típusai? Valószínűleg elsősorban azokat, amelyeket a világ legnépszerűbb PC operációs rendszere, a Windows használ. Alap fájl Windows rendszerek FAT, FAT32, NTFS és ezek különféle módosításai. A számítógépek mellett az okostelefonok és a táblagépek is egyre népszerűbbek. Legtöbbjüket, ha a globális piacról beszélünk, és nem vesszük figyelembe a technológiai platformok közötti különbségeket, Android és iOS operációs rendszer vezérli. Ezek az operációs rendszerek saját algoritmusaikat használják az adatokkal való munkavégzéshez, amelyek eltérnek a Windows fájlrendszerekre jellemző algoritmusoktól.

A szabványok mindenki számára nyitottak

Vegye figyelembe, hogy a közelmúltban az elektronikai világpiacon egyes szabványok egyesültek az operációs rendszer különféle típusú adatokkal való működtetése tekintetében. Ez két szempontból is látható. Először is, a két különböző operációs rendszert futtató különböző eszközök gyakran ugyanazt a fájlrendszert használják, amely minden operációs rendszerrel egyformán kompatibilis. Másodszor, modern változatai Az operációs rendszer általában nem csak a tipikus fájlrendszereket képes felismerni önmagának, hanem azokat is, amelyeket hagyományosan más operációs rendszerben használnak - mind a beépített algoritmusok, mind a harmadik fél segítségével. szoftver... Például modern Linux verziókáltalában probléma nélkül felismeri a megjelölt Windows fájlrendszereket.

Fájlrendszer felépítése

Annak ellenére, hogy a fájlrendszerek típusai meglehetősen nagy számban vannak képviselve, általában nagyon hasonló elvek szerint működnek (fentebb vázoltuk az általános sémát) és hasonló szerkezeti elemek vagy objektumok keretei között. Tekintsük őket. Melyek a fájlrendszer fő objektumai?

Az egyik legfontosabb - Ez egy elszigetelt adatterület, amelybe a fájlok elhelyezhetők. A könyvtárszerkezet hierarchikus. Mit jelent? Egy vagy több könyvtár egy másikban is elhelyezhető. Ami viszont a "felsőbbrendű" része. A gyökérkönyvtárat tekintik a leginkább "fő" könyvtárnak. Ha azokról az elvekről beszélünk, amelyek alapján a Windows fájlrendszer működik - 7, 8, XP vagy más verzió -, a gyökérkönyvtárat egy betűvel jelölt logikai meghajtónak tekintjük - általában C, D, E (de bármelyiket beállíthatja, ami angol ábécében van). Ami például a Linux operációs rendszert illeti, akkor a gyökérkönyvtár ott egy mágneses adathordozó egésze. Ez és más, az elvein alapuló operációs rendszerek – például az Android – nem használnak logikai meghajtókat. Tárolhat fájlokat könyvtárak nélkül? Igen. De ez nem túl kényelmes. Valójában a számítógép használatának kényelme az egyik oka annak, hogy a fájlrendszerekben bevezetjük az adatok könyvtárak közötti elosztását. Mellesleg többféleképpen is nevezhetők. Windowson a könyvtárakat mappáknak hívják, Linuxon pedig nagyjából ugyanez. De ebben az operációs rendszerben a könyvtárak hagyományos neve, amelyet sok éve használnak, "könyvtárak". Az előző Windows és Linux operációs rendszerhez hasonlóan - DOS, Unix.

Az informatikusok körében nincs egyértelmű vélemény arról, hogy egy fájlt a megfelelő rendszer szerkezeti elemének kell-e tekinteni. Azok, akik úgy vélik, hogy ez nem teljesen helyes, azzal érvelnek, hogy a rendszer fájlok nélkül is létezhet. Legyen ez gyakorlati szempontból és haszontalan jelenség. A megfelelő rendszer akkor is jelen lehet, ha nincs fájl a lemezen. Az üzletekben árusított mágneses adathordozók általában nem tartalmaznak fájlokat. De már van megfelelő rendszerük. Egy másik nézet szerint a fájlokat az azokat irányító rendszerek szerves részének kell tekinteni. Miért? Hanem azért, mert a szakértők szerint a használatukra szolgáló algoritmusok elsősorban bizonyos szabványok keretein belüli fájlokkal való munkavégzésre vannak adaptálva. A szóban forgó rendszereket semmi másra nem szánják.

Egy másik elem, amely a legtöbb fájlrendszerben jelen van, egy adatrégió, amely információt tartalmaz egy adott fájl egy adott helyen való elhelyezkedéséről. Vagyis a címke elhelyezhető a lemez egyik helyén, de lehetőség van hozzáférést biztosítani a kívánt adatterülethez, amely a hordozó másik részén található. Feltételezhetjük, hogy a parancsikonok a fájlrendszer teljes értékű objektumai, ha egyetértünk azzal, hogy a fájlok is ilyenek.

Így vagy úgy, nem lenne hiba azt állítani, hogy mindhárom adattípus – fájlok, parancsikonok és könyvtárak – a megfelelő rendszer elemei. Ez a tézis legalább az egyik közös álláspontnak felel meg. A fájlrendszer működésének legfontosabb szempontja a fájlok és könyvtárak elnevezési konvenciói.

Fájl- és könyvtárnevek különböző rendszereken

Ha egyetértünk abban, hogy a fájlok továbbra is a hozzájuk tartozó rendszerek alkotóelemei, akkor érdemes átgondolni azok alapszerkezetét. Mi az első dolog, amit meg kell jegyezni? Az ezekhez való hozzáférés megszervezésének kényelme érdekében a legtöbb modern adatkezelő rendszer kétszintű fájlelnevezési struktúrát biztosít. Az első szint a cím. A második a terjeszkedés. Vegyük például a Dance.mp3 zenefájlt. A tánc a neve. Mp3 - kiterjesztés. Az első célja, hogy feltárja a felhasználó számára a fájl tartalmának lényegét (és hogy a program útmutató legyen a gyors hozzáféréshez). A második a fájl típusát jelöli. Ha Mp3, akkor nem nehéz kitalálni, hogy zenéről beszélünk. A Doc kiterjesztésű fájlok általában dokumentumok, Jpg - képek, Html - weboldalak.

A címtárak pedig egyszintű szerkezettel rendelkeznek. Csak nevük van, kiterjesztés nincs. Ha a közötti különbségekről beszélünk különböző fajták adatkezelő rendszereknél az első dolog, amire érdemes odafigyelni, csak a bennük megvalósított fájlok és könyvtárak elnevezésének alapelvei. A Windows operációs rendszerrel kapcsolatban a részletek a következők. A világ legnépszerűbb operációs rendszerében a fájlok bármilyen nyelven elnevezhetők. A maximális hossz azonban korlátozott. Konkrét intervalluma az alkalmazott adatkezelési rendszertől függ. Általában ezek az értékek 200-260 karakter tartományban vannak.

Az összes operációs rendszerre és a hozzájuk tartozó adatkezelő rendszerre érvényes általános szabály, hogy az azonos nevű fájlok nem lehetnek ugyanabban a könyvtárban. A Linuxban azonban van egyfajta "liberalizáció" ennek a szabálynak. Egy könyvtár tartalmazhat fájlokat azonos betűkkel, de eltérő kis- és nagybetűkkel. Például Dance.mp3 és DANCE.mp3. Windows alatt ez nem lehetséges. Ugyanezek a szabályok érvényesek a könyvtárak másokon belüli elhelyezése tekintetében is.

Fájlok és könyvtárak címzése

A fájlok és könyvtárak címzése a megfelelő rendszer elengedhetetlen eleme. Windows rendszeren az egyéni formátuma így nézhet ki: C: / Dokumentumok / Zene / - ez a zenei könyvtár hozzáférése. Ha egy adott fájl érdekel minket, akkor a cím így nézhet ki: C: /Documents/Music/Dance.mp3. Miért "egyedi"? A tény az, hogy a számítógép-összetevők hardver-szoftver interakciójának szintjén a fájlokhoz való hozzáférés szerkezete sokkal összetettebb. A fájlrendszer határozza meg a fájlblokkok helyét, és többnyire a felhasználó elől rejtett műveletek keretében interakcióba lép az operációs rendszerrel. A PC-felhasználóknak azonban ritkán kell más formátumú "címeket" használniuk. A fájlok szinte mindig a megadott szabvány szerint érhetők el.

A Windows fájlrendszereinek összehasonlítása

Tanulmányoztuk a fájlrendszerek működésének általános elveit. Nézzük most a leggyakoribb típusaik jellemzőit. A Windows leggyakrabban használt fájlrendszerei a FAT, FAT32, NTFS és exFAT. A sorozat első része elavultnak tekinthető. Ugyanakkor sokáig a szakma egyfajta zászlóshajója volt, de a PC technológiájának növekedésével a képességei már nem feleltek meg a felhasználók igényeinek és a szoftverből származó erőforrásigényeknek.

A FAT-ot helyettesítő fájlrendszer a FAT32. Sok informatikai szakértő szerint ma már a legnépszerűbb a Windows PC-k piacán. Leggyakrabban fájlok merevlemezeken és flash meghajtókon történő tárolására használják. Megjegyzendő az is, hogy ezt az adatkezelő rendszert rendszeresen használják különféle digitális eszközök - telefonok, kamerák - memóriamoduljaiban. A FAT32 fő előnye, amit az informatikusok is kiemelnek, így annak ellenére, hogy ezt a fájlrendszert a Microsoft hozta létre, a legtöbb modern operációs rendszer, beleértve a jelzett típusú digitális berendezésekre telepítetteket is, képes dolgozni az adatokkal az algoritmusokon belül. lefektették benne.

A FAT32 rendszernek számos hátránya is van. Mindenekelőtt megjegyezhetjük, hogy egy felvett fájl mérete korlátozott - nem haladhatja meg a 4 GB-ot. Ezenkívül a FAT32 rendszerben nem használhatja a beépített Windows-eszközöket 32 ​​GB-nál nagyobb logikai lemez beállítására. De ez megtehető további speciális szoftverek telepítésével.

A Microsoft által fejlesztett másik népszerű fájlkezelő rendszer az NTFS. Egyes informatikai szakértők szerint a legtöbb paraméterben felülmúlja a FAT32-t. De ez a tézis igaz, ha egy Windows rendszert futtató számítógépről van szó. Az NTFS nem olyan sokoldalú, mint a FAT32. Működésének sajátosságai miatt a fájlrendszer használata nem mindig kényelmes, különösen a mobileszközökön. Az NFTS egyik legfontosabb előnye a megbízhatóság. Például olyan esetekben, amikor merevlemez Az áramellátás hirtelen megszakad, a fájlok megsérülésének valószínűsége minimálisra csökken az adathozzáférés megkettőzésére szolgáló NTFS-algoritmusoknak köszönhetően.

A Microsoft egyik legújabb fájlrendszere az exFAT. A legjobban a flash meghajtókhoz illeszthető. A működés alapelvei megegyeznek a FAT32-vel, de néhány szempontból jelentős frissítés is történt: például egyetlen fájl méretét illetően nincs korlátozás. Ugyanakkor az exFAT rendszer, amint azt számos informatikai szakértő megjegyzi, azok közé tartozik, amelyek sokoldalúsága alacsony. A nem Windows rendszerű számítógépeken a fájlkezelés bonyolult lehet exFAT használatakor. Sőt, még magában a Windows egyes verzióiban is, például az XP-ben, előfordulhat, hogy az exFAT algoritmusokkal formázott lemezeken lévő adatok nem olvashatók. További illesztőprogram telepítése szükséges.

Vegye figyelembe, hogy a Windows operációs rendszerben a fájlrendszerek meglehetősen széles skálájának használata miatt a felhasználó időszakonként nehézségekbe ütközhet a különféle eszközök számítógéppel való kompatibilitását illetően. Bizonyos esetekben például telepítenie kell egy illesztőprogramot a WPD fájlrendszerhez (Windows Portable Devices - a hordozható eszközökkel végzett munka során használt technológia). Előfordulhat, hogy nem a felhasználó keze ügyében van, aminek következtében a külső operációs rendszer adathordozója nem ismerhető fel. Előfordulhat, hogy a WPD fájlrendszer további szoftvert igényel, hogy alkalmazkodjon az adott számítógép működési környezetéhez. Egyes esetekben a felhasználó kénytelen informatikai szakemberekhez fordulni a probléma megoldása érdekében.

Hogyan határozható meg, hogy melyik fájlrendszer - exFAT vagy NTFS, esetleg FAT32 - az optimális bizonyos esetekben? Az informatikusok ajánlásai általában a következők. Két fő megközelítés lehetséges. Az első szerint meg kell különböztetni a merevlemezek tipikus fájlrendszereit, valamint azokat, amelyek jobban illeszkednek a flash meghajtókhoz. A FAT és a FAT32 sok szakértő szerint jobban megfelel a "flash meghajtókhoz", az NTFS - a merevlemezekhez (az adatokkal való munkavégzés technológiai sajátosságai miatt).

A második megközelítésben a hordozó mérete számít. Ha viszonylag kis mennyiségű lemezről vagy flash meghajtóról beszélünk, akkor formázhatja őket a FAT32 rendszerben. Ha a lemez nagyobb, akkor megpróbálhatja az exFAT-ot. De csak akkor, ha az adathordozót állítólag nem használják más számítógépeken, különösen azokon, ahol nincs a legtöbb friss verziók Ablakok. Ha nagy merevlemezekről beszélünk, beleértve a külsőket is, akkor célszerű NTFS-ben formázni. Körülbelül ezek azok a kritériumok, amelyek alapján kiválasztható az optimális fájlrendszer - exFAT vagy NTFS, FAT32. Vagyis bármelyiket kell használnia, figyelembe véve az adathordozó méretét, típusát, valamint azt az operációs rendszer verzióját, amelyen a meghajtót főként használják.

Fájlrendszerek Mac-hez

A globális számítógépes hardverpiac másik népszerű hardver- és szoftverplatformja az Apple Macintosh. Az ebbe a sorba tartozó számítógépeken Mac OS operációs rendszer fut. Milyen jellemzői vannak a fájlokkal végzett munka rendszerezésének Mac számítógépek? A legtöbb modern Apple PC fájlt használ Mac rendszer OS kiterjesztett. Korábban a Mac számítógépeket a HFS szabványok szerint kezelték.

A lényeg, ami a jellemzőit tekintve megjegyezhető: a Mac OS Extended fájlrendszer által vezérelt lemez igen nagy méretű fájlok befogadására képes - több millió terabájtról beszélhetünk.

Fájlrendszer Android-eszközökön

A mobileszközök legnépszerűbb operációs rendszere – az elektronika egyik formája, amely a PC-k népszerűségével vetekszik – az Android. Hogyan történik a fájlok kezelése a megfelelő típusú eszközökön? Mindenekelőtt megjegyezzük, hogy ez az operációs rendszer valójában a Linux operációs rendszer "mobil" adaptációja, amely a nyílt forráskódnak köszönhetően módosítható, és a lehető legszélesebb körű eszközökön használható. Ezért az Androidot futtató mobileszközök fájlkezelése általában ugyanazok az elvek szerint történik, mint a Linuxban. Ezek közül néhányat fentebb megjegyeztünk. Különösen a Linux fájlkezelése anélkül történik, hogy az adathordozót logikai meghajtókra osztanák fel, ahogy ez a Windowsban történik. Mi más érdekes még a fájlban Android rendszer?

Az Android gyökérkönyvtára általában egy / mnt nevű adatterület. Ennek megfelelően a cím kívánt fájlt valahogy így nézhet ki: /mnt/sd/photo.jpg. Ezen kívül van még egy olyan funkciója az adatkezelő rendszernek, amelyet ebben a mobil operációs rendszerben implementáltak. Az a tény, hogy egy eszköz flash memóriáját általában több részre osztják, például rendszer vagy adatok. Ugyanakkor mindegyik eredetileg beállított mérete nem módosítható. Durva analógiát találhatunk ezzel a technológiai vonatkozással, ha ne feledjük, hogy a Windows logikai meghajtóinak méretét nem módosíthatja (hacsak nem speciális szoftvert használ). Javítani kellene.

Az Android fájlokkal való munka megszervezésének másik érdekes jellemzője, hogy a megfelelő operációs rendszer rendszerint új adatokat ír a lemez egy adott területére - az adatokra. Például a rendszer nem dolgozik a Rendszer résznél. Ezért amikor a felhasználó aktiválja az okostelefon vagy táblagép szoftverbeállításainak "gyári" szintre való visszaállításának funkcióját, ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy az Adat területre írt fájlok egyszerűen törlődnek. A Rendszer rész azonban általában változatlan marad. Ezenkívül a felhasználó speciális szoftver nélkül nem módosíthatja a Rendszer tartalmát. Az Android-eszközön a média rendszerterületének frissítésével kapcsolatos eljárást villogásnak nevezik. Ez nem formázás, bár gyakran mindkét műveletet egyszerre hajtják végre. A villogást általában az Android OS újabb verziójának mobileszközre történő telepítésére használják.

Így az Android fájlrendszer működésének alapelvei a logikai meghajtók hiánya, valamint a rendszer- és felhasználói adatokhoz való hozzáférés szigorú elhatárolása. Ez nem jelenti azt, hogy ez a megközelítés alapvetően eltér a Windowsban alkalmazott megközelítéstől, azonban sok informatikai szakértő úgy véli, hogy a Microsoft operációs rendszerében a felhasználók számára egy kicsit nagyobb szabadságot biztosít a fájlokkal való munka során. Egyes szakértők szerint azonban ez nem tekinthető a Windows egyértelmű előnyének. Természetesen nem csak a felhasználók, hanem a számítógépes vírusok is, amelyekre a Windows nagyon érzékeny (ellentétben a Linux-szal és annak Android formájában "mobilos" megvalósításával), a "liberális" módot használják fájlkezelési szempontból. A szakértők szerint többek között ez is az oka annak, hogy olyan kevés vírus létezik az Android készülékekre – pusztán technológiai szempontból ezek a szigorú fájlhozzáférés-ellenőrzés elvein alapuló operációs környezetben nem működhetnek maradéktalanul.

Sziasztok, az oldalam olvasói, szeretnék mesélni nektek létezőés új fájlrendszerek, valamint helyesen segítsen neki válassza ki... Végül is a választás a munka sebességétől, a kényelemtől és az egészségtől függ. amikor a számítógép lefagy, lelassul, azt hiszem, nem szereted, és megfelelően befolyásolja az idegeidet 🙂

Mi az a fájlrendszer és mire való?

Egyszerűen fogalmazva, ez egy olyan rendszer, amely fájlok és mappák tárolására szolgál merevlemezen vagy más adathordozón, flash meghajtón, telefonon, fényképezőgépen stb. Illetve fájlok és mappák rendszerezéséhez: mozgatáshoz, másoláshoz, átnevezéshez. Tehát ez a rendszer felelős az összes fájlért, ezért olyan fontos.

Ha nem megfelelő fájlrendszert választ, a számítógép meghibásodhat, lefagyhat, lefagyhat, az információ lassan áramolhat, és ami még rosszabb, adatsérülést okozhat. Ez jó, ha nem is rendszerszerű, de meg fog jelenni. És ami a legfontosabb, hogy ha emiatt lelassul a számítógéped, semmiféle szeméttakarítás nem segít!

Fájlrendszerek típusai?

Sok fájlrendszer már a múlté, néhány pedig az utolsó szakaszán van, tk. a modern technológiák napról napra növekszenek és fejlődnek, és most egy teljesen új fájlrendszer van úton, amely mögött lehet és jövő! Lássuk, hol kezdődött az egész.

Zsír 12

Fat - fájlkiosztási táblázat fordításban fájlkiosztási táblázat... Eleinte a fájlrendszer 12 bites volt, maximum 4096 fürttel. Nagyon régen fejlesztették ki, még a DOS idejében, és hajlékonylemezekhez és kis, legfeljebb 16 MB méretű meghajtókhoz használták. De felváltotta egy fejlettebb zsír16.

Zsír 16

Ez fájlrendszer már 65525-öt tartalmazott és 4,2 GB-os lemezeket támogatott, akkoriban ez luxusnak számított, ezért akkoriban jó munkát végzett. De a fájl mérete nem haladhatja meg a 2 GB-ot, és gazdaságossági szempontból nem a legjobb megoldás, minél nagyobb a fájlméret, annál több helyet foglal el a fürt. Ezért nem jövedelmező az 512 MB-nál nagyobb kötet használata. A táblázat azt mutatja, hogy a szektor mérete a hordozó méretétől függően mennyit vesz igénybe.

Bár a rendszer akkoriban megbirkózott, a jövőben számos hiányosság jelent meg:

1. Nem dolgozhat 8 GB-nál nagyobb merevlemezekkel.

2. Nem hozhat létre 2 GB-nál nagyobb fájlokat.

3. A gyökérmappa legfeljebb 512 elemet tartalmazhat.

4. Képtelenség dolgozni 2 GB-nál nagyobb partíciókkal.

zsír 32

A modern technológiák nem állnak meg, és idővel a zsír 16 rendszer nem volt elég és cserélni jött kövér 32... Ez a rendszer már 2 terabájtig (2048 gigabájt) is képes volt támogatni a lemezeket, és a kisebb klaszterek miatt már gazdaságosan használta a lemezterületet. Egy másik plusz, hogy nincsenek korlátozások a gyökérmappában lévő fájlok használatára vonatkozóan, és megbízhatóbb, mint a korábbi verziók. De a legnagyobb hátrány jelenleg az, hogy a fájlok megsérülhetnek, és jó, hogy ez nem vezet. A második fő hátrány pedig az, hogy a fájlok mérete meghaladja a 4 GB-ot, és a rendszer nem támogatja egy fájl nagyobb mennyiségét. Hogy a felhasználókban gyakran felmerül a kérdés, hogy miért nem tudok letölteni egy 7 GB-os filmet, pedig van 100 GB szabad lemezterület, ez az egész probléma.

Így hátrányokés itt elég:

1. A rendszer nem támogatja a 4 GB-nál nagyobb fájlokat.

2. A rendszer hajlamos a fájlok töredezettségére, ami miatt a rendszer lelassul.

3. Fájlsérülés érintett.

4. Jelenleg már több mint 2 TB-os lemezek állnak rendelkezésre.

NTFS

És most jött a csere új rendszer ntfs(New Technology File System) mi van lefordítva fájlrendszer új technológia, amelyben számos hátrány megszűnik, de van elég hátrány is. Ez a rendszer az utoljára jóváhagyott, kivéve az újat, amelyet alább tárgyalok. A rendszer a 90-es években jelent meg, és 2001-ben, a Windows XP kiadásával jóváhagyták, és a mai napig használatos. 18TB-ig támogatja a lemezeket, jó? És ha a fájlok töredezettek, a sebesség nem veszít olyan észrevehetően. A biztonság már jó magasságokat ért el, meghibásodás esetén nem valószínű az információs korrupció.

Mínuszokés itt lesz:

1. A RAM fogyasztása, ha 64 MB RAM-nál kevesebb van, akkor nem ajánlott beállítani.

2. A merevlemezen lévő szabad hely fennmaradó 10%-ával a rendszer érezhetően lelassul.

3. Kis tárolókapacitás mellett nehéz lehet dolgozni.

Új ReFS

Új ReFS fájlrendszer ( Resilient File System) fordításában egy, az új Windows operációs rendszerhez kifejlesztett hibatűrő fájlrendszer, amely mögött ott lehet jövő! A fejlesztők szerint a rendszernek szokatlanul megbízhatónak kell lennie, és hamarosan a befejezés után támogatni fogják a többit operációs rendszer... Itt van egy táblázat a különbségekről:

Mint látható, az új rendszer nagy mennyiségű lemezterületet és több karaktert támogat az elérési útban és a fájlnévben. Biztonságosabbnak ígérkezik a rendszer, amelyben az új architektúra és az eltérő naplórögzítési mód miatt minimális fennakadások kellenek. Amíg csak egyet látsz profik, de hogy ez mennyire igaz, azt még nem tudni. A teljes jóváhagyás után egy sor hátrányok... De ez egyelőre rejtély marad. Reméljük, hogy az új fájlrendszer csak pozitív érzéseket fog hozni belőle.

Melyik fájlrendszert válassza?

Érdemes egy jól működő számítógépre telepíteni Ntfs, ezekre a célokra hatékonyabb és biztonságosabb lesz. Nem ajánlott 32 GB-nál kevesebb merevlemezzel és 64 MB RAM-mal rendelkező számítógépekre telepíteni. És az öregasszony kövér32 kis hangerős pendrive-ra fogadhatsz, mert teljesítménye nagyobb lehet. És még valami, hogy miután ntfs formátumban formázta az USB flash meghajtót telefonhoz, digitális fényképezőgéphez és egyéb elektronikus eszközökhöz, hibák léphetnek fel. egyes eszközök nem támogatják az ntfs-t, vagy lassúak és összeomlanak vele. Tehát a formázás előtt győződjön meg arról, hogy melyik fájlrendszer a legjobb az eszközéhez.

Vannak más típusú fájlrendszerek is, például Linuxhoz XFS, ReiserFS (Reiser3), JFS (naplózott fájlrendszer), ext (bővített fájlrendszer), ext2 (második kiterjesztett fájlrendszer), ext3 (harmadik kiterjesztett fájlrendszer), Reiser4, ext4, Btrfs (B-tree FS vagy Butter FS), Tux2, Tux3, Xiafs, ZFS (Zettabájtos fájlrendszer) de ez egy teljesen más történet...