Súborový systém je proces správy toho, ako a kde sú údaje na úložnom disku, ktorý sa tiež označuje ako správa súborov alebo FS. Je to komponent logického disku, ktorý komprimuje súbory rozdelené do skupín, čo je známe ako adresáre. Pre ľudského používateľa je abstraktný a súvisí s počítačom; teda spravuje interné operácie disku. V adresároch môžu byť súbory a ďalšie adresáre. Hoci existujú rôzne súborové systémy so systémom Windows, v modernej dobe je najbežnejší NTFS. Bolo by nemožné, aby existoval súbor s rovnakým názvom a tiež by nebolo možné odstrániť nainštalované programy a obnoviť konkrétne súbory bez správy súborov, rovnako ako súbory by nemali žiadnu organizáciu bez štruktúry súborov. Súborový systém vám umožňuje zobraziť súbor v aktuálnom adresári, pretože súbory sú často spravované v hierarchii.

Disk (napr. jednotka pevného disku) má systém súborov napriek typu a použitiu. Obsahuje tiež informácie o veľkosti súboru, názve súboru, informácií o fragmente umiestnenia súboru a mieste, kde sú uložené údaje na disku, a tiež popisuje, ako môže používateľ alebo aplikácia pristupovať k údajom. Operácie ako metadáta, pomenovanie súborov, správa úložiska a adresáre/priečinky sú riadené súborovým systémom.

Na úložnom zariadení sú súbory uložené v sektoroch, v ktorých sú dáta uložené v skupinách sektorov nazývaných bloky. Veľkosť a umiestnenie súborov určuje súborový systém a tiež pomáha rozpoznať, ktoré sektory sú pripravené na použitie. Okrem Windows existujú aj iné operačné systémy, ktoré obsahujú súborový systém FAT a NTFS. Ale produkt Apple (ako iOS a macOS) používa HFS+ ako operačný systém je obzorom mnohých rôznych druhov súborových systémov.

Niekedy sa v odkaze na oddiely používa výraz „súborový systém“. Napríklad tvrdenie, že „na pevnom disku sú k dispozícii dva súborové systémy“, to nemusí znamenať, že disk je rozdelený medzi dva súborové systémy, NTFS a FAT. Znamená to však, že existujú dva oddelené oddiely, ktoré používajú rovnaký fyzický disk.

Väčšina aplikácií, s ktorými prichádzate do kontaktu, vyžaduje na fungovanie súborový systém; preto by mal mať každý oddiel jeden. Okrem toho, ak je program vytvorený na použitie v systéme macOS, nebudete ho môcť používať v systéme Windows, pretože programy sú závislé od systému súborov.

Príklady súborových systémov

Príklady súborových systémov sú uvedené nižšie:

TUKY: FAT je typ súborového systému, ktorý je vyvinutý pre pevné disky. Je to skratka pre tabuľku prideľovania súborov a bola prvýkrát predstavená v roku 1977, ktorá sa používa pre 12 alebo 16 bitov pre každý klastrový prístup do tabuľky prideľovania súborov (FAT). Na pevných diskoch a iných počítačových systémoch pomáha spravovať súbory v operačných systémoch Microsoft. V zariadeniach, ako sú digitálne fotoaparáty, flash pamäte a iné prenosné zariadenia, sa tiež často nachádza, že sa používa na ukladanie informácií o súboroch. Pomáha tiež predĺžiť životnosť pevného disku, pretože minimalizuje opotrebovanie pevného disku. V súčasnosti FAT nepoužívajú novšie verzie systému Microsoft Windows, ako sú Windows XP, Vista, 7 a 10, pretože používajú NTFS. The FAT8, FAT12, FAT32, FAT16 sú všetky rôzne typy FAT (pre tabuľku alokácie súborov).

základný jazyk java

GFS: GFS je súborový systém, čo znamená Global File System. Má schopnosť umožniť viacerým počítačom fungovať ako integrovaný stroj, ktorý bol prvýkrát vyvinutý na University of Minnesota. Teraz ho však spravuje Red Hat. Keď je fyzická vzdialenosť dvoch alebo viacerých počítačov veľká a nie sú schopné posielať súbory priamo medzi sebou, súborový systém GFS im umožňuje priamo zdieľať skupinu súborov. Počítač môže organizovať svoje I/O na zachovanie súborových systémov pomocou globálneho systému súborov.

HFS: HFS (Hierarchický súborový systém) je súborový systém, ktorý sa používa na počítači Macintosh na vytvorenie adresára v čase formátovania pevného disku. Jeho základnou funkciou je vo všeobecnosti organizovať alebo uchovávať súbory na pevnom disku Macintosh. Apple nie je schopný podporovať zapisovanie alebo formátovanie diskov HFS od doby, kedy OS X prišiel na trh. Počítače so systémom Windows tiež nerozpoznajú disky naformátované HFS, pretože HFS je formát Macintosh. Pomocou súborových systémov WIN32 alebo NTFS sú pevné disky Windows naformátované.

NTFS: NTFS je súborový systém, čo je skratka pre súborový systém NT a ukladá a načítava súbory v operačnom systéme Windows NT a iných verziách systému Windows, ako sú Windows 2000, Windows XP, Windows 7 a Windows 10. Niekedy je známy ako nová technológia Systém súborov. V porovnaní so súborovým systémom FAT a HPFS poskytuje lepšie metódy obnovy súborov a ochrany údajov a ponúka množstvo vylepšení z hľadiska rozšírenia, bezpečnosti a výkonu.

UDF: UDF je súborový systém, čo je skratka pre Universal Disk Format a prvýkrát ho vyvinula OSTA (Optical Storage Technology Association) v roku 1995 na zabezpečenie konzistencie medzi údajmi zapísanými na niekoľko optických médií. Používa sa s diskami CD-ROM a DVD-ROM a je podporovaný vo všetkých operačných systémoch. Teraz sa používa v procese CD-R a CD-RW, ktorý sa nazýva zápis paketov.

Architektúra súborového systému

Súborový systém obsahuje dve alebo tri vrstvy. Niekedy tieto vrstvy fungujú kombinovane a niekedy sú explicitne oddelené. Pre operácie so súbormi je API (Application Program Interface) poskytované logickým súborovým systémom, ako je OPEN, CLOSE, READ a ďalšie, pretože je zodpovedné za interakciu s užívateľskou aplikáciou. Požadovaná operácia sa na spracovanie prepošle aj vrstve, ktorá sa nachádza pod ňou. Okrem toho pre rôzne súbežné inštancie fyzických súborových systémov umožňuje druhá voliteľná vrstva podporu, ktorou je virtuálny súborový systém. A každá súbežná inštancia sa nazýva implementácia súborového systému.

Tretia vrstva je zodpovedná za spracovanie vyrovnávacej pamäte a správu pamäte, čo sa nazýva fyzický súborový systém. Zaoberá sa fyzickou prevádzkou pamäťového zariadenia a spracováva fyzické bloky, ktoré sa čítajú alebo zapisujú. Okrem toho na riadenie úložného zariadenia táto vrstva interaguje s kanálom a ovládačmi zariadenia.

Typy súborových systémov

Existujú rôzne druhy súborových systémov, ktoré sú nasledovné:

1. Diskové súborové systémy

Na diskovom pamäťovom médiu má diskový súborový systém schopnosť náhodne adresovať údaje v priebehu niekoľkých časových úsekov. Zahŕňa tiež očakávanie, ktoré viedlo k rýchlosti prístupu k údajom. Bez ohľadu na sekvenčné umiestnenie údajov môže viacero používateľov pristupovať k niekoľkým údajom na disku pomocou diskového súborového systému.

2. Systémy súborov Flash

Flash súborový systém je zodpovedný za obmedzenia, výkon a špeciálne schopnosti flash pamäte. Je lepšie použiť súborový systém, ktorý je určený pre flash zariadenia; diskový súborový systém je však základným pamäťovým médiom, ktoré môže využívať pamäťové zariadenie typu flash.

3. Páskové súborové systémy

Páskový súborový systém sa používa na uchovávanie súborov na páske, keďže ide o páskový formát a súborový systém. V porovnaní s diskami sú magnetické pásky výkonnejšie na dlhodobý prístup k údajom, čo predstavuje výzvu pre univerzálny súborový systém z hľadiska vytvárania a efektívnej správy.

4. Databázové súborové systémy

Databázový súborový systém je ďalšou metódou správy súborov. Súbory sa rozpoznávajú skôr podľa ich charakteristík (ako je typ súboru, autor, téma atď.) než podľa hierarchickej štruktúrovanej správy.

5. Transakčné súborové systémy

Niektoré programy vyžadujú, aby z akéhokoľvek dôvodu zlyhala jedna alebo viac zmien, alebo potrebujú niekoľko zmien v súborovom systéme, ale nevykonávajú žiadne zmeny. Napríklad program môže zapisovať konfiguračné súbory alebo knižnice a spustiteľné súbory v čase inštalácie alebo aktualizácie softvéru. Softvér môže byť nepoužiteľný alebo poškodený, ak sa softvér zastaví počas aktualizácie alebo inštalácie. Ak proces inštalácie alebo aktualizácie softvéru nie je dokončený, celý systém môže zostať v nepoužiteľnom stave.

6. Sieťové súborové systémy

Sieťový súborový systém ponúka prístup k súborom na serveri. Vo vzdialených počítačoch pripojených k sieti sú pomocou lokálnych rozhraní programy schopné transparentne vytvárať, spravovať a pristupovať k hierarchickým súborom a adresárom. Klienti podobní súborovému systému pre FTP a WebDAV a AFS, protokoly SMB, NFS sú príkladmi sieťových súborových systémov.

7. Súborové systémy zdieľaného disku

Súborový systém zdieľaného disku umožňuje prístup k rovnakému externému diskovému subsystému viacerým počítačom, ale keď počet počítačov pristupuje k rovnakému externému diskovému subsystému, v tomto stave môžu nastať kolízie; aby sa predišlo kolízii, súborový systém rozhodne, ku ktorému podsystému sa má pristupovať.

8. Minimálny súborový systém

V sedemdesiatych rokoch boli pre niektorých počiatočných používateľov mikropočítačov diskové a digitálne páskové zariadenia oveľa drahé. Bolo navrhnutých niekoľko lacnejších základných systémov na ukladanie dát, ktoré využívali bežné audiokazety. Na kazetovom magnetofónovi bol užívateľ informovaný o stlačení 'RECORD', keď bolo potrebné zapísať dáta systémom. A na upozornenie systému stlačte 'RETURN' na klávesnici. Na kazetovom magnetofónovi musel používateľ stlačiť tlačidlo 'PLAY', keď systém vyžadoval čítanie údajov.

9. Ploché súborové systémy

Podadresáre nie sú dostupné v plochom systéme. Obsahuje jediný adresár a všetky súbory sú uložené v jednom adresári. Kvôli relatívne malému množstvu dostupného dátového priestoru bol tento typ súborového systému primeraný, keď bolo prvýkrát dostupné disketové médium.