System plików

System plików to pewien sposób organizacji informacji na dyskach komputera. Sy­stemy plików wykorzystują zazwyczaj hierarchiczną strukturę folderów do uporząd­kowania danych.

W systemie Windows XP możemy przechowywać dane na dyskach sformatowanych w jednym z trzech systemów plików: FAT, FAT32, NTFS.

Podstawowymi pojęciami opisującymi twarde dyski są:

Sektor - najmniejsza fizyczna jednostka zapisu danych na twardych dyskach, dy­skietkach i innych nośnikach danych. Sektor jest zapisywany i czytany zawsze w ca­łości. Ze względów historycznych wielkość sektora wynosi 512 bajtów. Ponieważ rozmiary dysków przekraczają 100 GB, to na tak dużych dyskach utworzonych jest około 210 milionów sektorów. Numerowanie i śledzenie tak dużej liczby sektorów jest dla systemu plików zadaniem wprost niemożliwym. W celu poprawienia wydaj­ności pracy dysku sektory zostały połączone w grupy zwane jednostkami alokacji (clusters).

Jednostka alokacji - najmniejsza ilość miejsca na dysku, która może być przeznaczona do przechowywania pliku. Wszystkie systemy plików wykorzy­stywane przez system Windows organizują dyski twarde za pomocą jednostek alokacji. Im mniejszy rozmiar jednostki alokacji, tym efektywniej przecho­wywane są informacje na dysku twardym.

Na nośnikach tworzone są systemy plików o określonych formatach.

FAT (File Allocation Table) to system plików, wykorzystujący adresowanie 16-bitowe, w którym możliwe jest zaadresowanie maksymalnie 65535 jednostek alokacji. Powstał pod koniec lat 70. i zastosowany został w takich systemach operacyjnych, jak DOS i Windows. Określa on rozmieszczenie plików, folderów i wolnej przestrze­ni na takich nośnikach danych, jak twarde dyski. System FAT cechuje:

• maksymalny rozmiar partycji dysku nie większy niż 2 GB,

• kompatybilność ze starszymi systemami operacyjnymi Microsoft,

• maksymalny rozmiar jednostki alokacji mniejszy niż 64 KB.

FAT32 — system ten został po raz pierwszy zastosowany przez Microsoft w systemie operacyjnym Windows 95 OSR2. System ten wykorzystuje 32-bitową tablicę FAT, powiększającą maksymalny rozmiar pliku do około 4 GB. Mimo iż maksymalny rozmiar woluminu FAT32 wynosi 8 TB, to w praktyce maksymalny rozmiar tego wolumenu dla Windows XP wynosi 32 GB. System FAT32 obsługuje mniejsze roz­miary klastrów i większe woluminy niż system FAT, dlatego miejsce na woluminach systemu FAT32 jest przydzielane w bardziej efektywny sposób. System FAT32 cechuje:

• maksymalny rozmiar partycji dysku nie większy niż 32 GB,

• rozmiar jednostki alokacji większy niż 4 KB i mniejszy niż 32 KB.

System FAT32 jest obsługiwany przez systemy uniksowe, ale jego struktura nie pozwala na używanie go w głównych partycjach systemowych w tym środowisku. Można jednak korzystać z nakładek systemowych, które w specjalnym pliku prze­chowują informacje specyficzne dla uniksowego UFS i kompatybilnych.

NTFS (New Technology File System) - system plików, który prezentuje zupełnie odmienne rozwiązanie, oparte na tak zwanej głównej tablicy plików (Master File Table - MFT). Wszystkie pliki i foldery reprezentowane są w MFT przez rekordy zawierające pełne dane o każdym pliku. W systemie NTFS zastosowano adresowa­nie 64-bitowe, co w teorii pozwala utworzyć dysk wielkości 16 eksabajtów (1 EB = = 2⁶⁰ B), ale w praktyce stosuje się ograniczenia maksymalnego rozmiaru woluminu do 2 TB.

System NTFS cechuje:

• maksymalny rozmiar partycji dysku przekraczający 32 GB,

• odporność na błędy; system Windows XP jest w stanie wykryć uszkodzone sek­tory, oznaczyć je jako uszkodzone, co spowoduje, że nie będą używane i prze­nieść z nich dane na inny obszar dysku ,

• zwiększone bezpieczeństwo,

• zarządzanie wolnym miejscem - na dyskach NTFS można zakładać limity ogra­niczające maksymalną ilość danych przechowywanych przez użytkownika,

• lepsze niż w systemach FAT i FAT32 wykorzystanie przestrzeni dysku,

• możliwość odczytania partycji NTFS przez jądro Linux (większość aktualnych dystrybucji od wersji 2.5.10).

Folder główny (root directory) - folder w systemie plików nadrzędny dla wszyst­kich innych folderów i również plików. W systemach UNIX/Linux oznaczamy przez ukośnik (/), a w systemach DOS/Windows przez odwrotny ukośnik (\).

Ścieżka dostępu - zapis informujący, na którym dysku twardym oraz w których folderach i podfolderach znajduje się dany plik lub folder. Poszczególne nazwy fol­derów są rozdzielane znakiem „\" (backslash) w systemach DOS/Windows. W sy­stemie UNIX/Linux i w adresach internetowych rolę znaku rozdzielającego spełnia znak „/" (slash).

---