מערכת קבצים היא תהליך של ניהול איך ואיפה נתונים בדיסק אחסון, המכונה גם ניהול קבצים או FS. זהו רכיב דיסק לוגי שדוחס קבצים המופרדים לקבוצות, מה שמכונה ספריות. זה מופשט למשתמש אנושי וקשור למחשב; לפיכך, הוא מנהל את הפעולות הפנימיות של הדיסק. קבצים וספריות נוספות יכולים להיות בספריות. למרות שישנן מערכות קבצים שונות עם Windows, NTFS הוא הנפוץ ביותר בזמנים המודרניים. זה יהיה בלתי אפשרי שקובץ בעל אותו שם יהיה קיים וגם בלתי אפשרי להסיר תוכניות מותקנות ולשחזר קבצים ספציפיים ללא ניהול קבצים, כמו גם לקבצים לא יהיה ארגון ללא מבנה קבצים. מערכת הקבצים מאפשרת לך להציג קובץ בספרייה הנוכחית מכיוון שקבצים מנוהלים לעתים קרובות בהיררכיה.

לדיסק (למשל, כונן דיסק קשיח) יש מערכת קבצים, למרות סוג ושימוש. כמו כן, הוא מכיל מידע על גודל הקובץ, שם הקובץ, מידע על קטעי מיקום הקובץ והיכן מאוחסנים נתוני דיסק וכן מתאר כיצד משתמש או יישום יכולים לגשת לנתונים. הפעולות כמו מטא נתונים, שמות קבצים, ניהול אחסון וספריות/תיקיות מנוהלות כולן על ידי מערכת הקבצים.

בהתקן אחסון, קבצים מאוחסנים בסקטורים שבהם הנתונים מאוחסנים בקבוצות של סקטורים הנקראים בלוקים. הגודל והמיקום של הקבצים מזוהים על ידי מערכת הקבצים, וזה גם עוזר לזהות אילו סקטורים מוכנים לשימוש. מלבד Windows, ישנן כמה מערכות הפעלה אחרות המכילות מערכת קבצים FAT ו-NTFS. אבל מוצר אפל (כמו iOS ו-macOS) משתמש ב- HFS+ מכיוון שמערכת ההפעלה נמצאת באופק על ידי סוגים רבים ושונים של מערכות קבצים.

לפעמים המונח 'מערכת קבצים' משמש בהתייחסות למחיצות. לדוגמה, אמירה, 'בכונן הקשיח, שתי מערכות קבצים זמינות', זה לא אומר שהכונן מחולק בין שתי מערכות קבצים, NTFS ו-FAT. אבל זה אומר שיש שם שתי מחיצות נפרדות שמשתמשות באותו דיסק פיזי.

על מנת לעבוד, נדרשת מערכת קבצים ברוב האפליקציות שאתה בא איתן במגע; לכן, לכל מחיצה צריכה להיות אחת. יתרה מזאת, אם תוכנית בנויה לשימוש ב-macOS, לא תוכל להשתמש בתוכנה זו ב-Windows מכיוון שתוכניות תלויות במערכת הקבצים.

דוגמאות למערכות קבצים

הדוגמאות למערכות קבצים מובאות להלן:

שמן: FAT הוא סוג של מערכת קבצים, שפותחה עבור כוננים קשיחים. זה מייצג טבלת הקצאת קבצים והוצג לראשונה בשנת 1977, המשמש עבור 12 או 16 סיביות עבור כל גישה לאשכול לטבלת הקצאת הקבצים (FAT). בכוננים קשיחים ובמערכות מחשב אחרות, זה עוזר לנהל קבצים במערכות ההפעלה של Microsoft. במכשירים כמו מצלמות דיגיטליות, זיכרון פלאש ומכשירים ניידים אחרים, הוא גם נמצא לעתים קרובות המשמש לאחסון מידע קבצים. זה גם עוזר להאריך את חיי הכונן הקשיח מכיוון שהוא ממזער את הבלאי והקרעים בדיסק הקשיח. כיום, FAT אינו נמצא בשימוש על ידי גרסאות מאוחרות יותר של Microsoft Windows כמו Windows XP, Vista, 7 ו-10 מכיוון שהן משתמשות ב-NTFS. ה FAT8, FAT12, FAT32, FAT16 הם כל הסוגים השונים של FAT (לטבלת הקצאת קבצים).

האם אנדרואיד יכול לשחק gamepigeon

GFS: GFS היא מערכת קבצים, אשר קיצור של Global File System. יש לו את היכולת לאפשר למספר מחשבים לפעול כמכונה משולבת, אשר פותחה לראשונה באוניברסיטת מינסוטה. אבל עכשיו זה מתוחזק על ידי רד האט. כאשר המרחק הפיזי של שני מחשבים או יותר גבוה, והם אינם מסוגלים לשלוח קבצים ישירות אחד עם השני, מערכת קבצים GFS מאפשרת להם לשתף קבוצת קבצים ישירות. מחשב יכול לארגן את ה-I/O שלו לשימור מערכות קבצים בעזרת מערכת קבצים גלובלית.

HFS: HFS (מערכת קבצים היררכית) היא מערכת הקבצים המשמשת במחשב מקינטוש ליצירת ספרייה בזמן פירמוט הדיסק הקשיח. באופן כללי, תפקידו הבסיסי הוא לארגן או להחזיק את הקבצים בדיסק קשיח של מקינטוש. אפל לא מסוגלת לתמוך בכתיבה או עיצוב של דיסקי HFS מאז ש-OS X יצאה לשוק. כמו כן, כוננים בפורמט HFS אינם מזוהים על ידי מחשבי Windows שכן HFS הוא פורמט מקינטוש. בעזרת מערכות קבצים WIN32 או NTFS, הכוננים הקשיחים של Windows מפורמטים.

NTFS: NTFS היא מערכת הקבצים, המייצגת מערכת קבצים NT ומאחסנת ומחזירה קבצים במערכת ההפעלה Windows NT וגרסאות אחרות של Windows כמו Windows 2000, Windows XP, Windows 7 ו-Windows 10. לפעמים זה ידוע בשם הטכנולוגיה החדשה מערכת קבצים. בהשוואה למערכת הקבצים FAT ו-HPFS, היא מספקת שיטות טובות יותר לשחזור קבצים והגנה על נתונים ומציעה מספר שיפורים במונחים של הרחבה, אבטחה וביצועים.

UDF: UDF היא מערכת קבצים, ראשי תיבות של Universal Disk Format ופותחה לראשונה על ידי OSTA (Optical Storage Technology Association) בשנת 1995 כדי להבטיח עקביות בין נתונים שנכתבו למספר מדיה אופטית. הוא משמש עם תקליטורי CD-ROM ו-DVD-ROM והוא נתמך בכל מערכות ההפעלה. כעת, הוא משמש בתהליך של CD-R ו-CD-RW, הנקרא כתיבת מנות.

ארכיטקטורה של מערכת הקבצים

מערכת הקבצים מכילה שתיים או שלוש שכבות. לפעמים, שכבות אלו מתפקדות בשילוב ולפעמים מופרדות באופן מפורש. עבור פעולות קבצים, ה-API (ממשק תוכנית יישומים) מסופק על ידי מערכת הקבצים הלוגית, כמו OPEN, CLOSE, READ ועוד מכיוון שהוא אחראי על האינטראקציה עם יישום המשתמש. כמו כן, לצורך עיבוד, הפעולה המבוקשת מועברת לשכבה שנמצאת מתחתיה. יתר על כן, עבור מקרים בו-זמניים שונים של מערכות קבצים פיזיות, השכבה האופציונלית השנייה מאפשרת תמיכה, שהיא מערכת קבצים וירטואלית. וכל מופע במקביל נקרא יישום מערכת קבצים.

השכבה השלישית אחראית לטיפול באגירה וניהול זיכרון, הנקרא מערכת הקבצים הפיזית. הוא עוסק בפעולה הפיזית של התקן האחסון ומעבד בלוקים פיזיים הנקראים או כתובים. יתר על כן, כדי להניע את התקן האחסון, שכבה זו מקיימת אינטראקציה עם הערוץ ומנהלי ההתקן.

סוגי מערכות קבצים

ישנם סוגים שונים של מערכות קבצים, שהן כדלקמן:

1. מערכות קבצים בדיסק

במדיום האחסון בדיסק, למערכת קבצי דיסק יש את היכולת להתייחס באופן אקראי לנתונים תוך כמה כמויות זמן. כמו כן, הוא כולל את הציפייה שהובילה למהירות הגישה לנתונים. ללא קשר למיקום הרציף של הנתונים, משתמשים מרובים יכולים לגשת למספר נתונים בדיסק בעזרת מערכת קבצי דיסק.

2. מערכות קבצים פלאש

מערכת קבצי פלאש אחראית על הגבלות, ביצועים ויכולות מיוחדות של זיכרון פלאש. זה עדיף להשתמש במערכת קבצים המיועדת להתקן פלאש; עם זאת, מערכת קבצים בדיסק היא אמצעי האחסון הבסיסי, שיכולה להשתמש בהתקן זיכרון פלאש.

3. טייפ מערכות קבצים

מערכת קבצי קלטת משמשת לאחסון קבצים על הקלטת מכיוון שהיא פורמט קלטת ומערכת קבצים. בהשוואה לדיסקים, קלטות מגנטיות חזקות יותר לגשת לנתונים לאורך זמן, שהם האתגרים עבור מערכת קבצים למטרות כלליות במונחים של יצירה וניהול יעיל.

4. מערכות קבצים של מסד נתונים

מערכת קבצים מבוססת מסד נתונים היא שיטה נוספת לניהול קבצים. קבצים מזוהים על פי המאפיינים שלהם (כמו סוג של קובץ, מחבר, נושא וכו') במקום ניהול מובנה היררכי.

5. מערכות קבצים עסקות

תוכניות מסוימות דורשות שינוי אחד או יותר כדי להיכשל מכל סיבה שהיא או זקוקות למספר שינויים במערכות קבצים, אך אינן מבצעות שינויים. לדוגמה, תוכנית עשויה לכתוב קובצי תצורה או ספריות ולדרוש קובצי הפעלה בזמן ההתקנה או העדכון של התוכנה. ייתכן שהתוכנה לא ניתנת לשימוש או שבורה אם התוכנה נעצרת בזמן עדכון או התקנה. כמו כן, המערכת כולה עלולה לצאת במצב בלתי שמיש אם תהליך ההתקנה או העדכון של התוכנה אינו שלם.

טקסט גלישת css

6. מערכות קבצים ברשת

מערכת קבצים ברשת מציעה גישה לקבצים בשרת. במחשבים מרוחקים המחוברים לרשת, בעזרת ממשקים מקומיים, תוכנות מסוגלות ליצור, לנהל ולגשת באופן שקוף לקבצים וספריות היררכיות. הלקוחות דמויי מערכת הקבצים עבור FTP ו-WebDAV, ו-AFS, פרוטוקולי SMB, NFS הם כולם דוגמאות למערכות הקבצים ברשת.

7. מערכות קבצי דיסק משותפות

מערכת קבצים בדיסק משותף מאפשרת לגשת לאותה תת-מערכת דיסק חיצוני על ידי מספר מכונות, אך כאשר מספר המכונות ניגשים לאותה תת-מערכת דיסק חיצוני, עלולות להתרחש התנגשויות במצב זה; לכן, כדי למנוע את ההתנגשות, מערכת הקבצים מחליטה לאיזו תת-מערכת לגשת.

8. מערכת קבצים מינימלית

בשנות ה-70, עבור חלק ממשתמשי המיקרו-מחשבים הראשוניים, התקני דיסק וקלטות דיגיטליות היו יקרים בהרבה. תוכננו כמה מערכות אחסון נתונים בסיסיות זולות יותר בשימוש בקלטת אודיו נפוצה. על מקליט הקסטות, המשתמש קיבל הודעה על לחיצה על 'RECORD' כאשר נדרש לכתוב נתונים לפי מערכת. וכדי להודיע ​​למערכת, לחץ על 'RETURN' במקלדת. כמו כן, על מקליט הקסטות, המשתמש היה צריך ללחוץ על כפתור 'PLAY' כאשר המערכת נדרשה לקרוא נתונים.

9. מערכות קבצים שטוחות

ספריות המשנה אינן זמינות במערכת השטוחה. הוא מכיל את הספרייה היחידה, וכל הקבצים מוחזקים בספרייה אחת. בשל הכמות הקטנה יחסית של שטח נתונים זמין, מערכת קבצים מסוג זה הייתה מספקת כאשר מדיית תקליטונים הייתה זמינה בפעם הראשונה.