Файловая система


В вычислениях файловая система или файловая система (часто сокращенно fs ) — это метод и структура данных, которые операционная система использует для управления тем, как данные хранятся и извлекаются. [1] Без файловой системы данные, помещенные на носитель, были бы одним большим блоком данных, и невозможно было бы сказать, где заканчивается один фрагмент данных и начинается другой, или где находился какой-либо фрагмент данных, когда пришло время получить его. Разделяя данные на части и присваивая каждой части имя, данные легко изолируются и идентифицируются. Получив свое название от названия бумажной системы управления данными, каждая группа данных называется « файлом »..» Структура и логические правила, используемые для управления группами данных и их именами, называются «файловой системой».

Существует множество различных типов файловых систем. Каждый из них имеет различную структуру и логику, свойства скорости, гибкости, безопасности, размера и многое другое. Некоторые файловые системы предназначены для использования в определенных приложениях. Например, файловая система ISO 9660 разработана специально для оптических дисков .

Файловые системы могут использоваться на различных типах устройств хранения данных , использующих различные типы носителей. По состоянию на 2019 год жесткие диски были ключевыми устройствами хранения данных и, по прогнозам, останутся таковыми в обозримом будущем. [2] Другие используемые носители включают твердотельные накопители , магнитные ленты и оптические диски. В некоторых случаях, например с tmpfs , основная память компьютера ( оперативная память , RAM) используется для создания временной файловой системы для краткосрочного использования.

Некоторые файловые системы используются на локальных устройствах хранения данных ; [3] другие предоставляют доступ к файлам по сетевому протоколу (например, клиенты NFS , [4] SMB или 9P ). Некоторые файловые системы являются «виртуальными», что означает, что предоставленные «файлы» (называемые виртуальными файлами ) вычисляются по запросу (например, procfs и sysfs ) или представляют собой просто сопоставление с другой файловой системой, используемой в качестве резервного хранилища. Файловая система управляет доступом как к содержимому файлов, так и к метаданным .об этих файлах. Отвечает за обустройство места для хранения; надежность, эффективность и настройка физического носителя данных являются важными соображениями при проектировании.

До появления компьютеров термин файловая система использовался для описания метода хранения и поиска бумажных документов. [5] К 1961 году термин применялся к компьютеризированной регистрации наряду с первоначальным значением. [6] К 1964 году он стал общеупотребительным. [7]

Файловая система состоит из двух или трех слоев. Иногда уровни явно разделены, а иногда функции объединены. [8]


Пример неиспользуемого пространства, продемонстрированный кластерами NTFS размером 4096 байт : 100 000 файлов, по пять байтов на файл, что соответствует 500 000 байтам фактических данных, но требует 409 600 000 байт дискового пространства для хранения.
Файловые системы могут стать фрагментированными
Список каталогов в командной оболочке Windows