Datotečni sistem je proces upravljanja s tem, kako in kje so podatki na pomnilniškem disku, ki se imenuje tudi upravljanje datotek ali FS. Je logična komponenta diska, ki stisne datoteke, ločene v skupine, ki so znane kot imeniki. Za človeka je abstrakten in povezan z računalnikom; zato upravlja notranje operacije diska. V imenikih so lahko datoteke in dodatni imeniki. Čeprav obstajajo različni datotečni sistemi z Windows, je NTFS najpogostejši v sodobnem času. Nemogoče bi bilo, da bi obstajala datoteka z enakim imenom, prav tako ne bi bilo mogoče odstraniti nameščenih programov in obnoviti določenih datotek brez upravljanja datotek, prav tako pa datoteke ne bi bile organizirane brez datotečne strukture. Datotečni sistem vam omogoča ogled datoteke v trenutnem imeniku, saj se datoteke pogosto upravljajo v hierarhiji.

Disk (npr. trdi disk) ima datotečni sistem, ne glede na vrsto in uporabo. Vsebuje tudi informacije o velikosti datoteke, imenu datoteke, informacijah o fragmentu lokacije datoteke in o tem, kje so shranjeni podatki na disku, ter opisuje, kako lahko uporabnik ali aplikacija dostopa do podatkov. Operacije, kot so metapodatki, poimenovanje datotek, upravljanje shranjevanja in imeniki/mape, upravlja datotečni sistem.

Na napravi za shranjevanje so datoteke shranjene v sektorjih, v katerih so podatki shranjeni v skupinah sektorjev, imenovanih bloki. Velikost in lokacijo datotek prepozna datotečni sistem, prav tako pa pomaga prepoznati, kateri sektorji so pripravljeni za uporabo. Poleg sistema Windows obstaja še nekaj drugih operacijskih sistemov, ki vsebujejo datotečni sistem FAT in NTFS. Toda Applov izdelek (kot sta iOS in macOS) uporablja HFS+ kot operacijski sistem, ki je obzorje številnih različnih vrst datotečnih sistemov.

Včasih se pri sklicevanju na particije uporablja izraz 'datotečni sistem'. Če na primer rečete, da sta na trdem disku na voljo dva datotečna sistema, to ne pomeni nujno, da je pogon razdeljen med dva datotečna sistema, NTFS in FAT. Toda to pomeni, da obstajata dve ločeni particiji, ki uporabljata isti fizični disk.

Za delovanje potrebuje datotečni sistem večina aplikacij, s katerimi pridete v stik; zato bi morala imeti vsaka particija enega. Poleg tega, če je program izdelan za uporabo v macOS, tega programa ne boste mogli uporabljati v sistemu Windows, ker so programi odvisni od datotečnega sistema.

Primeri datotečnih sistemov

Spodaj so navedeni primeri datotečnih sistemov:

MAŠČOBA: FAT je vrsta datotečnega sistema, ki je razvit za trde diske. Okrajšava za tabelo dodeljevanja datotek in je bila prvič uvedena leta 1977, ki se uporablja za 12 ali 16 bitov za vsak dostop gruče v tabelo dodeljevanja datotek (FAT). Na trdih diskih in drugih računalniških sistemih pomaga upravljati datoteke v operacijskih sistemih Microsoft. V napravah, kot so digitalni fotoaparati, bliskovni pomnilnik in druge prenosne naprave, se pogosto uporablja tudi za shranjevanje informacij o datotekah. Prav tako pomaga podaljšati življenjsko dobo trdega diska, saj zmanjša obrabo trdega diska. Danes FAT ne uporabljajo novejše različice sistema Microsoft Windows, kot so Windows XP, Vista, 7 in 10, saj uporabljajo NTFS. The FAT8, FAT12, FAT32, FAT16 so vse različne vrste FAT (za tabelo dodeljevanja datotek).

preprost java program

GFS: GFS je datotečni sistem, kar pomeni globalni datotečni sistem. Ima zmožnost omogočiti, da več računalnikov deluje kot integriran stroj, kar je bilo prvič razvito na Univerzi v Minnesoti. Toda zdaj ga vzdržuje Red Hat. Ko je fizična razdalja dveh ali več računalnikov velika in ti ne morejo pošiljati datotek neposredno drug drugemu, jim datotečni sistem GFS omogoči neposredno skupno rabo skupine datotek. Računalnik lahko organizira svoj V/I za ohranitev datotečnih sistemov s pomočjo globalnega datotečnega sistema.

HFS: HFS (hierarhični datotečni sistem) je datotečni sistem, ki se uporablja v računalniku Macintosh za ustvarjanje imenika v času formatiranja trdega diska. Na splošno je njegova osnovna funkcija organiziranje ali shranjevanje datotek na trdem disku Macintosh. Apple ne more podpirati pisanja ali formatiranja diskov HFS, odkar je OS X prišel na trg. Poleg tega računalniki z operacijskim sistemom Windows ne prepoznajo diskov, formatiranih v HFS, saj je HFS format Macintosh. S pomočjo datotečnih sistemov WIN32 ali NTFS se trdi diski Windows formatirajo.

NTFS: NTFS je datotečni sistem, ki pomeni datotečni sistem NT in shranjuje ter pridobiva datoteke v operacijskem sistemu Windows NT in drugih različicah sistema Windows, kot so Windows 2000, Windows XP, Windows 7 in Windows 10. Včasih je znan kot nova tehnologija Datotečni sistem. V primerjavi z datotečnim sistemom FAT in HPFS zagotavlja boljše metode za obnovitev datotek in zaščito podatkov ter ponuja številne izboljšave v smislu razširljivosti, varnosti in zmogljivosti.

UDF: UDF je datotečni sistem, okrajšava za univerzalni format diska in uporabljen, ki ga je leta 1995 prvič razvil OSTA (Optical Storage Technology Association) za zagotavljanje skladnosti med podatki, zapisanimi na več optičnih medijev. Uporablja se s CD-ROM-i in DVD-ROM-i ter je podprt v vseh operacijskih sistemih. Zdaj se uporablja v procesu CD-R in CD-RW, imenovanem paketno pisanje.

Arhitektura datotečnega sistema

Datotečni sistem vsebuje dve ali tri plasti. Včasih te plasti delujejo združene, včasih pa so eksplicitno ločene. Za operacije z datotekami API (Application Program Interface) zagotavlja logični datotečni sistem, kot so OPEN, CLOSE, READ in več, ker je odgovoren za interakcijo z uporabniško aplikacijo. Prav tako se v obdelavo zahtevana operacija posreduje sloju, ki se nahaja pod njo. Poleg tega za različne sočasne primerke fizičnih datotečnih sistemov druga neobvezna plast omogoča podporo, ki je virtualni datotečni sistem. In vsak sočasni primerek se imenuje implementacija datotečnega sistema.

blagajna v git

Tretja plast je odgovorna za medpomnjenje in upravljanje pomnilnika, ki se imenuje fizični datotečni sistem. Ukvarja se s fizičnim delovanjem pomnilniške naprave in obdeluje fizične bloke, ki se berejo ali zapisujejo. Poleg tega ta plast za pogon pomnilniške naprave sodeluje s kanalom in gonilniki naprav.

Vrste datotečnih sistemov

Obstajajo različne vrste datotečnih sistemov, ki so naslednji:

1. Disk datotečni sistemi

Na mediju za shranjevanje diska ima datotečni sistem diska možnost naključnega naslova podatkov v nekaj časovnih intervalih. Vključuje tudi predvidevanje, ki je vodilo do hitrosti dostopa do podatkov. Ne glede na zaporedno lokacijo podatkov lahko več uporabnikov s pomočjo diskovnega datotečnega sistema dostopa do več podatkov na disku.

2. Datotečni sistemi Flash

Flash datotečni sistem je odgovoren za omejitve, zmogljivost in posebne zmožnosti flash pomnilnika. Bolje je uporabiti datotečni sistem, ki je zasnovan za bliskovno napravo; vendar je datotečni sistem diska osnovni medij za shranjevanje, ki lahko uporablja bliskovno pomnilniško napravo.

3. Tračni datotečni sistemi

Tračni datotečni sistem se uporablja za shranjevanje datotek na traku, saj gre za obliko traku in datotečni sistem. Magnetni trakovi so v primerjavi z diski zmogljivejši za dolgotrajen dostop do podatkov, kar predstavlja izziv za datotečni sistem za splošno uporabo v smislu ustvarjanja in učinkovitega upravljanja.

4. Datotečni sistemi baz podatkov

java ničelno preverjanje

Datotečni sistem, ki temelji na bazi podatkov, je še ena metoda za upravljanje datotek. Datoteke so prepoznane po njihovih značilnostih (kot je vrsta datoteke, avtor, tema itd.) in ne po hierarhično strukturiranem upravljanju.

5. Transakcijski datotečni sistemi

Nekateri programi zahtevajo eno ali več sprememb, da zaradi kakršnega koli razloga ne uspejo ali potrebujejo več sprememb datotečnih sistemov, vendar ne naredijo nobenih sprememb. Na primer, program lahko zapiše konfiguracijske datoteke ali knjižnice in izvedljive datoteke v času namestitve ali posodabljanja programske opreme. Programska oprema je lahko neuporabna ali pokvarjena, če se programska oprema ustavi med posodabljanjem ali namestitvijo. Tudi celoten sistem lahko ostane v neuporabnem stanju, če je postopek namestitve ali posodabljanja programske opreme nepopoln.

6. Omrežni datotečni sistemi

Omrežni datotečni sistem ponuja dostop do datotek na strežniku. V oddaljenih omrežno povezanih računalnikih lahko programi s pomočjo lokalnih vmesnikov transparentno ustvarjajo, upravljajo in dostopajo do hierarhičnih datotek in imenikov. Datotečnim sistemom podobni odjemalci za FTP in WebDAV ter AFS, SMB protokoli, NFS so vsi primeri omrežnih datotečnih sistemov.

7. Datotečni sistem diska v skupni rabi

Datotečni sistem diska v skupni rabi omogoča, da do istega podsistema zunanjega diska dostopa več strojev, toda ko več strojev dostopa do istega podsistema zunanjega diska, lahko v tem stanju pride do kolizij; zato se datotečni sistem odloči, do katerega podsistema bo dostopal, da prepreči trk.

8. Minimalni datotečni sistem

V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so bile za nekatere začetne uporabnike mikroračunalnikov diski in digitalne tračne naprave precej drage. Oblikovanih je bilo nekaj cenejših osnovnih sistemov za shranjevanje podatkov, ki so uporabljali običajne zvočne kasete. Na snemalniku je bil uporabnik obveščen o pritisku na 'RECORD', ko je sistem zahteval zapis podatkov. In za obvestilo sistemu pritisnite 'RETURN' na tipkovnici. Tudi pri snemalniku je moral uporabnik pritisniti gumb 'PREDVAJAJ', ko je sistem zahteval branje podatkov.

9. Ploski datotečni sistemi

java int v nizu

Podimeniki niso na voljo v ravnem sistemu. Vsebuje edini imenik in vse datoteke so v enem samem imeniku. Zaradi sorazmerno majhne količine razpoložljivega podatkovnega prostora je bil ta tip datotečnega sistema primeren, ko je bil disketni medij prvič na voljo.