سیستم فایل این عملکرد را انجام می دهد. سیستم فایل

سیستم فایل یک کامپیوتر، به عنوان یک قاعده، دارای چندین دیسک است. به هر دیسک یک نام اختصاص داده می شود که با یک حرف لاتین همراه با دو نقطه داده می شود، به عنوان مثال، A:، B:، C:، و غیره. به طور استاندارد پذیرفته شده است که A: و B: درایوهای فلاپی دیسک هستند و درایوهای C. :، D: و غیره - هارد دیسک، درایو دیسک نوری یا دیسک های الکترونیکی.

دیسک های الکترونیکی بخشی از رم هستند که برای کاربر شبیه یک رم به نظر می رسد. سرعت تبادل اطلاعات با دیسک الکترونیکی بسیار بیشتر از یک دستگاه ذخیره سازی خارجی الکترومکانیکی است. در حین کار دیسک های الکترونیکی، سایش قطعات الکترومکانیکی رخ نمی دهد. با این حال، پس از قطع برق، اطلاعات روی ramdisk ذخیره نمی شود.

دیسک های مغناطیسی موجود فیزیکی را می توان به چندین دیسک منطقی تقسیم کرد که برای کاربر به همان شکل دیسک های موجود فیزیکی روی صفحه نمایش می بیند. در این مورد، دیسک های منطقی بر اساس قوانین مشابه دیسک های فیزیکی موجود نام گذاری می شوند. به عبارت ساده، یک درایو منطقی بخشی از یک هارد دیسک معمولی است که نام خاص خود را دارد.

دیسکی که سیستم عامل روی آن نوشته شده است دیسک سیستم (یا بوت) نامیده می شود. هارد C: اغلب به عنوان درایو بوت استفاده می شود. در درمان ویروس ها، خرابی های سیستم، سیستم عامل اغلب از یک فلاپی دیسک بارگذاری می شود.

دیسک های نوری در دسترس هستند که می توانند بوت شوند.

قالب بندی، آماده سازی یک دیسک برای ضبط اطلاعات است.

در طول قالب بندی، اطلاعات سرویس روی دیسک نوشته می شود (علامت گذاری انجام می شود)، که سپس برای نوشتن و خواندن اطلاعات، اصلاح سرعت چرخش دیسک استفاده می شود. علامت گذاری با استفاده از یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط سر ضبط درایو انجام می شود. ضبط اطلاعات توسط آهنگ ها انجام می شود و هر آهنگ به بخش هایی تقسیم می شود، به عنوان مثال، 1024 بایت.

در طی فرآیند قالب‌بندی، یک ناحیه سیستم بر روی دیسک اختصاص داده می‌شود که از سه بخش تشکیل شده است: بخش بوت، جدول تخصیص فایل و دایرکتوری ریشه.

بخش بوت (Boot Record) روی هر دیسک در بخش منطقی شماره 0 قرار دارد. حاوی اطلاعاتی در مورد فرمت دیسک و همچنین یک برنامه کوتاه مورد استفاده در فرآیند بوت سیستم عامل است.

بخش بوت در طول قالب بندی دیسک ایجاد می شود. اگر دیسک به عنوان یک دیسک سیستم (قابل بوت) آماده شود، بخش بوت شامل برنامه بوت سیستم عامل است. در غیر این صورت، حاوی برنامه ای است که هنگام تلاش برای بوت کردن یک سیستم عامل از این دیسک، پیامی مبنی بر اینکه این دیسک یک دیسک سیستم نیست نمایش می دهد.

یک فایل مجموعه ای از داده های به هم پیوسته است که توسط یک کامپیوتر به عنوان یک کل درک می شود، دارای یک نام مشترک، واقع بر روی یک دیسک مغناطیسی یا نوری، نوار مغناطیسی، در RAM یا یک رسانه ذخیره سازی دیگر.

یک فایل معمولاً با یک ناحیه حافظه (VZU، RAM، ROM) شناسایی می شود که داده های منطقی مرتبط با یک نام مشترک در آن قرار دارند. فایل بر روی رسانه ذخیره سازی به صورت باینری ذخیره می شود و به عنوان مجموعه ای از بایت های مرتبط به سیستم عامل نشان داده می شود.

فایل ها می توانند متون برنامه، اسناد، داده ها و غیره را ذخیره کنند.

اگر فایل بزرگ باشد، می تواند چندین تراک را در بر بگیرد.

هنگام نوشتن اطلاعات در یک دیسک جدید (خالی)، فایل ها به ترتیب یکی پس از دیگری مرتب می شوند: از اولین آهنگ تا آخرین.

توجه داشته باشید که فایل ها همیشه تعداد صحیحی از خوشه ها را اشغال می کنند، بنابراین دو فایل حتی کوچک را نمی توان همزمان در یک خوشه قرار داد. لطفاً توجه داشته باشید که اگر سند فقط از یک حرف تشکیل شده باشد، فایل همچنان یک کلاستر جداگانه روی دیسک اشغال می کند.

نام فایل ها بر روی دیسک های مغناطیسی و نوری در پوشه ها، دایرکتوری ها (یا دایرکتوری ها) ثبت می شوند. اصطلاح دایرکتوری در سیستم عامل های خانواده DOS و اصطلاح پوشه در سیستم عامل های خانواده ویندوز استفاده می شود.

با بازنویسی و حذف مکرر فایل ها، تکه تکه شدن (خرد کردن، تقسیم) فضای دیسک رخ می دهد. در نتیجه، فایل ممکن است شکسته شده و در خوشه هایی قرار گیرد که در فاصله نسبتاً زیادی از یکدیگر قرار دارند. خواندن چنین فایل هایی به طور قابل توجهی کند می شود، زیرا درایو برای حرکت دادن هدها به زمان بیشتری نیاز دارد. دلیل بروز تکه تکه شدن این است که همه فایل ها معمولاً دارای طول های متفاوت هستند. بنابراین، پس از حذف یک فایل، فایل جدید نمی تواند دقیقاً در فضای آزاد شده دیسک قرار گیرد. تقریباً مطمئن است که یا یک بخش آزاد از دیسک باقی می‌ماند، یا بخش‌هایی که در جای دیگری روی دیسک قرار دارند (مثلاً در چندین بخش یا در مسیرهای دیگر قرار دارند) پر می‌شوند. به عنوان بخشی از سیستم عامل، یک برنامه (ابزار) ویژه وجود دارد که یکپارچه سازی دیسک را انجام می دهد.

این ابزار، بدنه فایل را در بخش‌های مجاور قرار می‌دهد، در نتیجه سرعت خواندن اطلاعات را افزایش می‌دهد (نیازی به جابجایی به مسیرهای دیگر، رد شدن از بخش‌های دیگر) و کاهش سایش درایو.

هدف و عملکرد سیستم فایل

در سیستم‌عامل‌ها، سیستم فایل به مفاهیم اولیه اشاره دارد و به عنوان یک سیستم کلی تعریف می‌شود که قوانین نام‌گذاری فایل‌ها، ذخیره، سازمان‌دهی و پردازش فایل‌ها را در رسانه‌های ذخیره‌سازی تعیین می‌کند. حامل های اطلاعات (حافظه) در قالب ابزارهای فنی مناسب برای ذخیره سازی اطلاعات پیاده سازی می شوند.

بنابراین، سیستم فایل بخشی از سیستم عامل است که نوشتن و خواندن فایل ها را بر روی رسانه ذخیره سازی (ذخیره سازی خارجی) فراهم می کند، یعنی هنگام کار با داده های ذخیره شده در حافظه، رابط کاربری مناسبی را در اختیار کاربر قرار می دهد. شرکت مایکروسافتچندین سیستم فایل را برای رایانه های شخصی توسعه داده است، مانند FAT، FAT16، FAT32، NTFS و غیره. عملکرد سیستم فایل به عنوان یک فرآیند چند سطحی پیاده سازی می شود، که در آن هر سطح مجموعه ای از توابع را به سطح قبلی نشان می دهد و به آن اشاره می کند. به بعدی با درخواست مناسب.

برنج.

فرآیندهای سطح اول شامل فرآیندهای مرتبط با تعیین نام منحصر به فرد آن توسط نام نمادین یک فایل، فرآیندهای سطح دوم با تعیین ویژگی های یک فایل با نام منحصر به فرد آن و فرآیندهای سطح سوم عبارتند از مربوط به بررسی میزان پذیرش یک عملیات معین برای فایل مورد نظر و غیره است. فرآیندهای سطح n با تعیین تعداد بلوک فیزیکی حاوی رکورد منطقی مرتبط هستند.

سیستم فایل FAT

فرمت فایل کد دستوری

سیستم فایل FAT توسط سیستم عامل استفاده می شود ام اس داس وسیستم عامل پنجره هابرای سازماندهی و مدیریت فایل ها این فایل سیستم بر اساس جدول تخصیص FAT است. (جدول تخصیص فایل)،که یک ساختار داده ای است که توسط سیستم عامل هنگام قالب بندی داده ها در حافظه ایجاد می شود. سیستم عامل اطلاعات مربوط به هر فایل را در جدول تخصیص فایل ذخیره می کند تا در صورت نیاز بتوان فایل صحیح را بازیابی کرد.

سیستم فایل مشخص شده به طور کامل الزامات زمان خود را برآورده می کند، عمدتاً به این دلیل که خود بسیار فشرده و ساده است. به همین دلیل با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته و در NGMD مورد استفاده قرار می گیرد. یک یا چند کلاستر می تواند برای ذخیره یک فایل در FAT استفاده شود، اندازه کلاستر استاندارد 512 بایت است.

نسخه های مختلفی از فایل سیستم FAT وجود دارد که در بین آنها فایل سیستم های FAT 16 و FAT 32 بیشترین استفاده را دارند.تفاوت این فایل سیستم ها در تعداد بیت های استفاده شده در جداول تخصیص فایل است.

درایو قابل جابجایی شما باید از FAT32 برای بهترین سازگاری استفاده کند، اما اگر قصد دارید فایل‌های بزرگ را ذخیره کنید، آن را به NTFS فرمت کنید. مک فرمت درایوها را به استاندارد HFS+ می دهد که با ویندوز کار نمی کند. لینوکس نیز سیستم فایل مخصوص به خود را دارد.

چرا اینقدر زیاد هستند؟

سیستم فایل 101

سیستم های فایل مختلف به سادگی روش های مختلفی برای سازماندهی و ذخیره فایل ها بر روی هارد دیسک، درایو فلش یا هر وسیله ذخیره سازی دیگری هستند. هر دستگاه ذخیره سازی دارای یک یا چند بخش است و هر بخش باید در حالت سیستم فایل خاصی "فرمت" شود. فرآیند قالب بندی یک فایل سیستم خالی از این نوع را در دستگاه ایجاد می کند.

سیستم فایلراهی برای تقسیم داده های روی دیسک به بخش های جداگانه که فایل ها هستند ارائه می دهد. همچنین راهی برای ذخیره داده‌های این فایل‌ها، مانند نام، مجوزها و سایر ویژگی‌ها فراهم می‌کند. سیستم فایلهمچنین فهرست فهرستی از فایل‌های روی دیسک و محل قرارگیری آن‌ها روی دیسک را ارائه می‌کند، به طوری که سیستم عامل می‌تواند آنچه را که روی دیسک است در یک مکان ببیند، و برای یافتن نیازی به "شانه کردن" کل دیسک نیست. .

سیستم عامل باید سیستم فایل را درک کند تا بتواند محتویات آن را نمایش دهد، فایل ها را باز کند و فایل ها را در آنها ذخیره کند. اگر سیستم عامل شما سیستم فایل را درک نمی کند، می توانید یک درایور سیستم فایل را نصب کنید که از چنین فایل سیستمی پشتیبانی می کند.

سیستم فایل یک دیسک کامپیوتری را می توان با یک سیستم ذخیره سازی اسناد مقایسه کرد - بیت های داده روی یک کامپیوتر "فایل" نامیده می شوند و آنها در یک "سیستم فایل" سازماندهی می شوند، همانطور که فایل های کاغذی را می توان در کابینت های پرونده سازماندهی کرد. روش های مختلفی برای سازماندهی این فایل ها و ذخیره داده ها وجود دارد - اینها "سیستم های فایل" هستند.

چرا فایل سیستم های زیادی وجود دارد؟

همه فایل سیستم ها برابر نیستند. فایل سیستم های مختلف روش های مختلفی برای سازماندهی داده های خود دارند. برخی از سیستم های فایل سریعتر از سایرین هستند، برخی دارای ویژگی های امنیتی اضافی هستند و برخی از دیسک های با حافظه بیشتر پشتیبانی می کنند، در حالی که برخی دیگر فقط روی دیسک هایی با حافظه کمتر کار می کنند. برخی از سیستم های فایل قوی تر و مقاوم تر در برابر خرابی فایل هستند، در حالی که برخی دیگر قابلیت اطمینان را به نفع سرعت به خطر می اندازند.

وجود ندارد بهترین سیستم فایل، که برای همه مقاصد مناسب خواهد بود. هر سیستم عامل کامپیوتر تمایل دارد از سیستم فایل مخصوص به خود استفاده کند که توسط توسعه دهندگان سیستم عامل نیز روی آن کار می شود. مایکروسافت، اپل، و توسعه دهندگان هسته لینوکس در حال کار بر روی سیستم فایل خود هستند. سیستم‌های فایل جدید می‌توانند سریع‌تر، پایدارتر، مقیاس بهتر برای دستگاه‌های ذخیره‌سازی بزرگ‌تر باشند و ویژگی‌های بیشتری نسبت به سیستم‌های قدیمی‌تر داشته باشند.

سیستم فایل مانند یک پارتیشن نیست، که فقط یک تکه فضای ذخیره سازی است. سیستم فایل تعیین می کند که فایل ها چگونه چیده شوند، سازماندهی شوند، فهرست شوند و چگونه ابرداده ها با آنها مرتبط شوند. همیشه جا برای دستکاری و بهبود نحوه انجام آن وجود دارد.

تغییر سیستم فایل

هر پارتیشن دارای یک سیستم فایل است. گاهی اوقات می توانید سیستم فایل یک پارتیشن را "تبدیل" کنید، اما این به ندرت امکان پذیر است. در عوض، احتمالاً ابتدا باید داده های مهم را از پارتیشن کپی کنید.

سیستم عامل ها به طور خودکار پارتیشن ها را به سیستم فایل مناسب در طول فرآیند نصب فرمت می کنند. اگر یک پارتیشن با فرمت ویندوز دارید که می‌خواهید لینوکس را روی آن نصب کنید، در طول مراحل نصب، لینوکس پارتیشن NTFS یا FAT32 را به سیستم فایل لینوکس ترجیح داده توسط توزیع لینوکس فرمت می‌کند.

بنابراین، اگر دستگاه ذخیره‌سازی دارید و می‌خواهید از سیستم فایل دیگری استفاده کنید، کافی است فایل‌ها را از آن کپی کنید تا از آنها نسخه پشتیبان تهیه کنید. سپس از ابزار استفاده کنید مدیریت دیسکدر ویندوز گپارت کرددر لینوکس یا ابزار دیسکدر MacOS

مروری بر فایل سیستم های رایج

در اینجا مروری کوتاه بر برخی از سیستم‌های فایل رایج‌تر است که با آنها برخورد خواهید کرد. این جامع نیست - بسیاری از سیستم های فایل دیگر برای اهداف خاص وجود دارد:

• FAT32: یکی از قدیمی ترین فایل سیستم های ویندوز است، اما همچنان در رسانه های قابل جابجایی - حجم کم - استفاده می شود. به هر حال هاردهای اکسترنال بزرگ 1 ترابایتی یا بیشتر با NTFS فرمت می شوند. FAT32 فقط برای دستگاه‌های ذخیره‌سازی کوچک یا سازگاری با دستگاه‌های دیگر مانند دوربین‌های دیجیتال، کنسول‌های بازی، ست‌تاپ باکس‌ها و سایر دستگاه‌هایی که فقط از FAT32 اما NTFS پشتیبانی می‌کنند منطقی است.
• NTFS: نسخه مدرن فایل سیستم ویندوز - از ویندوز XP استفاده می شود. درایوهای خارجی را می توان با FAT32 یا NTFS فرمت کرد.
• HFS+پاسخ: مک از HFS+ برای پارتیشن‌های داخلی خود استفاده می‌کند و درایوهای خارجی را با HFS+ فرمت می‌کند - استفاده از یک هارد دیسک خارجی با Time Machine به ویژگی‌های سیستم فایل نیاز دارد تا بتوان از آنها نسخه پشتیبان تهیه کرد. مک ها همچنین می توانند فایل ها را در سیستم های فایل FAT32 بخوانند و بنویسند، اما برای نوشتن روی سیستم های فایل NTFS از مک به نرم افزار شخص ثالث نیاز دارید.
• ext2 / Ext3/Ext4: شما اغلب فایل سیستم های ext2، ext3 و ext4 را در لینوکس می بینید. Ext2 یک فایل سیستم قدیمی است و فاقد ویژگی های مهمی مانند ژورنال است - اگر برق قطع شود یا رایانه هنگام نوشتن در درایو ext2 خراب شود، داده ها از بین می روند. Ext3 این ویژگی های قوی را به قیمت کمی سرعت اضافه می کند. Ext4 یک گزینه مدرن تر و سریعتر است - این سیستم فایل پیش فرض در اکثر توزیع های لینوکس است. Windows و Mac از این فایل سیستم‌ها پشتیبانی نمی‌کنند - برای دسترسی به فایل‌ها در چنین سیستم‌های فایلی به ابزار شخص ثالث نیاز دارید. با این حال، لینوکس می‌تواند در FAT32 و NTFS بخواند و بنویسد.
• btrfs: این یک فایل سیستم جدید لینوکس است که هنوز در حال توسعه است. در حال حاضر در اکثر توزیع‌های لینوکس استاندارد نیست، اما احتمالاً روزی جایگزین Ext4 خواهد شد. هدف ارائه ویژگی‌های اضافی است که به لینوکس اجازه می‌دهد تا حجم زیادی از فضای ذخیره‌سازی را افزایش دهد.
• تعویض کنید: در لینوکس، سیستم فایل «swap» واقعاً یک سیستم فایل نیست. یک پارتیشن فرمت شده به عنوان "swap" می تواند به عنوان فضای مبادله سیستم عامل استفاده شود - مانند یک فایل swap ویندوز، اما به یک پارتیشن اختصاصی نیاز دارد.

فایل سیستم های دیگری نیز وجود دارد، به خصوص در لینوکس و سایر سیستم های مشابه یونیکس.

کاربر معمولی رایانه نباید چیز زیادی از این چیزها بداند - اما دانستن اصول اولیه به شما کمک می کند تا سؤالاتی مانند "چرا این دیسک فرمت شده Mac با رایانه شخصی ویندوز من کار نمی کند؟" و "آیا این هارد USB را به صورت FAT32 یا NTFS فرمت کنم؟"

سیستم فایل به شما امکان می دهد برنامه ها و داده ها را سازماندهی کنید و مدیریت منظم این اشیاء را سازماندهی کنید.

سیستم‌عامل‌های رایانه‌های شخصی عمیقاً با مفهوم سیستم فایلی که زیربنای سیستم عامل یونیکس است نقش بسته بودند. در یونیکس، زیرسیستم ورودی/خروجی روش دسترسی شما به فایل‌ها و تجهیزات جانبی را یکسان می‌کند. در این مورد، یک فایل به عنوان مجموعه ای از داده ها در یک دیسک، ترمینال یا دستگاه دیگری درک می شود.

سیستم فایل بخشی کاربردی از سیستم عامل است که عملیات روی فایل ها را ارائه می دهد. سیستم فایل به شما این امکان را می دهد که بدون توجه به محتوا، اندازه، نوع و غیره با فایل ها و دایرکتوری ها (دایرکتوری ها) کار کنید.

سیستم فایل یک سیستم مدیریت داده است.

سیستم مدیریت داده سیستمی است که کاربران آن از دستکاری فیزیکی فایل ها راحت می شوند و می توانند در درجه اول بر روی ویژگی های منطقی داده ها تمرکز کنند.

سیستم‌های فایل سیستم‌عامل برخی از نمایش‌های مجازی از دستگاه‌های ذخیره‌سازی خارجی را برای کاربران ایجاد می‌کنند و به آن‌ها اجازه می‌دهند تا با آنها نه در سطح پایین دستورات کنترل دستگاه فیزیکی، بلکه در سطح بالایی از مجموعه‌ها و ساختارهای داده، کار کنند.

سیستم فایل (مقصد):

• تصویر مکان واقعی اطلاعات را در حافظه خارجی پنهان می کند.
• استقلال برنامه ها را از ویژگی های یک پیکربندی خاص رایانه (سطح منطقی کار با پرونده ها) تضمین می کند.
• پاسخ های استاندارد به خطاهایی که در حین تبادل داده رخ می دهد ارائه می دهد.

ساختار فایل

به کل مجموعه فایل های روی دیسک و روابط بین آنها ساختار فایل می گویند. سیستم عامل های توسعه یافته دارای ساختار فایل سلسله مراتبی و چند سطحی هستند که به صورت درختی سازماندهی شده اند.

از ساختار درختی دایرکتوری ها استفاده می شود درخت دایرکتوری. قرض گرفته شده از یونیکس ساختار سلسله مراتبی - ساختار سیستم، قطعات (اجزای) آن با روابط شمول یا فرعی به هم متصل می شوند.

ساختار سلسله مراتبی با یک درخت جهت‌یافته نشان داده می‌شود که در آن رئوس مربوط به اجزاء هستند و کمان‌ها با پیوندها مطابقت دارند.

درخت دایرکتوری درایو G

درخت جهت دار نموداری است با راس مشخص (ریشه) که در آن فقط یک مسیر بین ریشه و هر راس وجود دارد. در این حالت، دو گزینه جهت‌یابی امکان‌پذیر است: یا همه مسیرها از ریشه به برگ‌ها جهت‌گیری می‌شوند یا همه مسیرها از برگ‌ها به ریشه جهت‌گیری می‌کنند.

درختان در توصیف و طراحی ساختارهای سلسله مراتبی استفاده می شوند.

ریشه موقعیت شروع است، برگ ها موقعیت نهایی هستند.

بخش ها

هر دیسک سخت یا مغناطیسی نوری در حین قالب بندی را می توان به چندین قسمت تقسیم کرد و مانند دیسک های جداگانه (مستقل) با آنها کار کرد. این قطعات نامیده می شوند بخش هایا درایوهای منطقی. پارتیشن بندی یک دیسک به چندین دیسک منطقی ممکن است به دلیل این واقعیت ضروری باشد که سیستم عامل نمی تواند با دیسک های بزرگتر از اندازه معین کار کند. ذخیره سازی داده ها و برنامه های کاربر به طور جداگانه از برنامه های سیستم (OS) بسیار راحت است، زیرا سیستم عامل می تواند "از رایانه پرواز کند".

فصل- ناحیه دیسک زیر دیسک منطقی (پارتیشن)کامپیوتر به عنوان هر وسیله ذخیره سازی که سیستم عامل با آن به عنوان یک موجودیت واحد کار می کند، درک می شود.

نام درایو- تعیین درایو منطقی؛ ورود در دایرکتوری ریشه

دیسک های منطقی (پارتیشن ها) با حروف لاتین نشان داده می شوند الف، ب، ج، د، ای، ... (32 حرف از A تا Z).

حروف A، B برای فلاپی دیسک ها رزرو شده است.

ج - هارد دیسک که معمولاً سیستم عامل از آن بارگیری می شود.

حروف باقی مانده درایوهای منطقی، سی دی و غیره هستند. حداکثر تعداد درایوهای منطقی برای سیستم عامل ویندوز بی نهایت است.

که در جدول پارتیشن محل شروع و پایان این بخش و تعداد بخش های این بخش (موقعیت و اندازه) را نشان می دهد.

ساختار فایل یک درایو منطقی

برای دسترسی به اطلاعات روی دیسک در یک فایل، باید آدرس فیزیکی اولین سکتور (شماره سطح + شماره تراک + شماره بخش)، تعداد کل خوشه های اشغال شده توسط این فایل، آدرس خوشه بعدی را بدانید. اندازه فایل بزرگتر از اندازه یک خوشه است

عناصر ساختار فایل:

بخش شروع (بوت استرپ، بخش بوت)؛

جدول محل اقامتفایل ها (FAT - جدول تخصیص فایل)؛

دایرکتوری ریشه (دایرکتوری ریشه)؛

منطقه داده (فضای دیسک آزاد باقی مانده).

چکمه-بخش

چکمه-بخش - بخش اول (اولیه) دیسک. واقع در 0-side, 0-track.

بخش بوت شامل اطلاعات خدمات است:

اندازه خوشه دیسک (یک خوشه بلوکی است که چندین بخش را در یک گروه ترکیب می کند تا اندازه جدول FAT را کاهش دهد).

محل جدول FAT (در بخش بوت یک اشاره گر به جایی که جدول FAT قرار دارد وجود دارد).

اندازه جدول FAT;

تعداد جداول FAT (همیشه حداقل 2 نسخه از جدول برای اطمینان از قابلیت اطمینان و امنیت وجود دارد، زیرا از بین رفتن FAT منجر به از دست رفتن اطلاعات می شود و بازیابی آن دشوار است).

آدرس ابتدای دایرکتوری ریشه و حداکثر اندازه آن.

بخش بوت شامل بلوک بوت (بوت لودر) - رکورد بوت رکورد بوت است.

بوت لودر یک برنامه کاربردی است که یک برنامه اجرایی را در RAM قرار می دهد و آن را در حالت آماده برای اجرا قرار می دهد.

FAT (جدول تخصیص فایل)

FAT (جدول تخصیص فایل) - جدول تخصیص فایل. مشخص می کند که کدام بخش از دیسک به هر فایل تعلق دارد.ناحیه داده دیسک در سیستم عامل به صورت دنباله ای از خوشه های شماره گذاری شده نمایش داده می شود.

چربیآرایه ای از عناصر است که خوشه های ناحیه داده دیسک را آدرس دهی می کند. هر خوشه ناحیه داده مربوط به یک ورودی FAT است. عناصر FAT به عنوان زنجیره ای از پیوندها برای خوشه های فایل در ناحیه داده عمل می کنند.

ساختار جدول تخصیص فایل:

FAT از عناصری به طول 16/32/64 بیت تشکیل شده است. در مجموع، جدول می تواند تا 65520 عنصر از این قبیل داشته باشد، هر یک از آنها (به جز دو مورد اول) مربوط به یک خوشه دیسک است. خوشه واحدی است که در آن فضا در ناحیه داده یک دیسک برای فایل ها و دایرکتوری ها اختصاص می یابد. دو عنصر اول جدول (با اعداد 0 و 1) رزرو شده اند و هر یک از عناصر باقیمانده جدول وضعیت خوشه دیسک را با همان عدد توصیف می کند. عنصر ممکن است نشان دهد که خوشه آزاد است، خوشه معیوب است، خوشه به فایل تعلق دارد و آخرین خوشه در فایل است. اگر خوشه متعلق به فایل باشد و آخرین خوشه آن نباشد، ورودی جدول شامل شماره خوشه بعدی در این فایل است.

چربییک عنصر بسیار مهم در ساختار فایل است. نقض FAT می تواند منجر به از دست دادن کامل یا جزئی اطلاعات در کل درایو منطقی شود. به همین دلیل است که دو نسخه از FAT روی دیسک ذخیره می شود. برنامه های ویژه ای وجود دارد که وضعیت FAT را نظارت می کند و تخلفات را اصلاح می کند.

سیستم عامل های مختلف به نسخه های مختلف FAT نیاز دارند

ویندوز 95 FAT16، FAT32

ویندوز NT (XP) NTFS

Novell Netware TurboFAT

یونیکس NFS، ReiserFS

ساختار منطقی رسانه ذخیره سازی

ربات کنترلی

از رشته ها

" انفورماتیک و فناوری کامپیوتر" با موضوع:

"OS"

"سیستم های فایل"

1. سیستم عامل

2. سیستم های فایل

3. سیستم های فایل و نام فایل ها

منابع

1. سیستم عامل

سیستم عامل، سیستم عامل عملیاتیسیستم) - مجموعه ای اساسی از برنامه های کامپیوتری که کنترل سخت افزار کامپیوتر، کار با فایل ها، ورودی و خروجی داده ها و همچنین اجرای برنامه ها و ابزارهای کاربردی را فراهم می کند.

هنگامی که رایانه را روشن می کنید، سیستم عامل قبل از سایر برنامه ها در حافظه بارگذاری می شود و سپس به عنوان بستر و محیطی برای کار آنها عمل می کند. علاوه بر عملکردهای فوق، سیستم عامل ممکن است موارد دیگری مانند ارائه رابط کاربری، شبکه و غیره را انجام دهد. از دهه 1990، رایج‌ترین سیستم‌عامل‌ها برای رایانه‌های شخصی و سرورها، خانواده Microsoft Windows و Windows NT، Mac OS و Mac OS X، سیستم‌های کلاس یونیکس و سیستم‌های شبه یونیکس (به‌ویژه گنو/لینوکس) بوده‌اند.

سیستم‌های عامل را می‌توان بر اساس فن‌آوری زیربنایی ([یونیکس] یا ویندوز مانند)، نوع مجوز ([نرم‌افزار اختصاصی|اختصاصی] یا [نرم‌افزار منبع باز|منبع باز])، چه در حال توسعه (DOS منسوخ یا NextStep یا گنو/لینوکس و ویندوز مدرن)، برای ایستگاه‌های کاری (DOS، Apple)، یا برای سرورها ()، [سیستم عامل بی‌درنگ|سیستم‌عامل بی‌درنگ] و [سیستم عامل تعبیه‌شده| سیستم‌عامل جاسازی شده] (،)، یا تخصصی (مدیریت تولید، آموزش و ...). هدف و ویژگی های اصلی برنامه MS EXCEL. رابط برنامه. عناصر اصلی رابط. مفهوم صفحه گسترده، سلول ها، ردیف ها، ستون ها، سیستم آدرس دهی. حرکت در میدان میز. ورود اطلاعات. انواع داده ها ویرایش محتویات یک سلول تغییر عرض و ارتفاع سلول ویژگی های سلول (فرمان "Format Cells").

2. سیستم های فایل

همه سیستم عامل های مدرن ایجاد یک سیستم فایل را فراهم می کنند که برای ذخیره داده ها بر روی دیسک ها و دسترسی به آنها طراحی شده است.

عملکردهای اصلی فایل سیستم را می توان به دو گروه تقسیم کرد:

توابع کار با فایل ها (ایجاد، حذف، تغییر نام فایل ها و غیره)

توابع کار با داده های ذخیره شده در فایل ها (نوشتن، خواندن، جستجوی داده ها و غیره)

شناخته شده است که فایل ها برای سازماندهی و ذخیره داده ها در رسانه ماشین استفاده می شوند. یک فایل دنباله ای از تعداد دلخواه بایت است که یک نام منحصر به فرد خود یا یک ناحیه با نام در رسانه ماشین دارد.

ساختار مجموعه ای از فایل ها در رسانه ماشین با استفاده از دایرکتوری هایی انجام می شود که در آنها ویژگی ها (پارامترها و جزئیات) فایل ها ذخیره می شود. یک دایرکتوری می تواند شامل زیر شاخه های زیادی باشد که در نتیجه ساختار فایل های منشعب بر روی دیسک ها ایجاد می شود. سازماندهی فایل ها در یک ساختار درختی، سیستم فایل نامیده می شود.

اصل سازماندهی سیستم فایل به صورت جدولی است. جایی که یک فایل روی دیسک ذخیره می شود، در جدول تخصیص فایل (FAT) ذخیره می شود.

این جدول در ابتدای جلد قرار داده شده است. برای محافظت از حجم، دو نسخه از FAT روی آن ذخیره می شود. اگر اولین نسخه FAT خراب باشد، ابزارهای دیسک می توانند از نسخه دوم برای تعمیر حجم استفاده کنند.

FAT از نظر نحوه استفاده سیستم عامل برای یافتن فایل و تعیین کلاسترهایی که این فایل روی هارد دیسک اشغال می کند، شبیه فهرست مطالب یک کتاب است.

کوچکترین واحد فیزیکی ذخیره سازی داده ها یک بخش است. اندازه بخش 512 بایت است. از آنجایی که اندازه جدول FAT محدود است، برای دیسک های بزرگتر از 32 مگابایت امکان آدرس دهی به هر بخش جداگانه وجود ندارد.

در این راستا، گروه هایی از بخش ها به صورت مشروط در خوشه ها ترکیب می شوند. خوشه کوچکترین واحد آدرس دهی داده است. اندازه خوشه، بر خلاف اندازه بخش، ثابت نیست و به ظرفیت دیسک بستگی دارد.

در ابتدا، فلاپی دیسک ها و هارد دیسک های کوچک (کمتر از 16 مگابایت) از نسخه 12 بیتی FAT (به نام FAT12) استفاده می کردند. سپس MS-DOS نسخه 16 بیتی FAT را برای درایوهای بزرگتر معرفی کرد.

سیستم عامل های MS DOS، Win 95، Win NT فیلدهای 16 بیتی را در جداول تخصیص فایل پیاده سازی می کنند. فایل سیستم FAT32 در ویندوز 95 OSR2 معرفی شد و در ویندوز 98 و ویندوز 2000 پشتیبانی می شود.

FAT32 یک نسخه پیشرفته از FAT است که برای استفاده در حجم های بزرگتر از 2 گیگابایت طراحی شده است.

FAT32 پشتیبانی از درایوهای تا 2 ترابایت و استفاده کارآمدتر از فضای دیسک را فراهم می کند. FAT32 از خوشه های کوچکتری برای بهبود کارایی فضای دیسک استفاده می کند.

ویندوز XP از FAT32 و NTFS استفاده می کند. جهت امیدوارکننده تر در توسعه سیستم های فایل، انتقال به NTFS (سیستم فایل فناوری جدید - سیستم فایل فناوری جدید) با نام فایل های طولانی و یک سیستم امنیتی قابل اعتماد بود.

اندازه یک پارتیشن NTFS محدود نیست. NTFS مقدار فضای دیسک را با نوشتن فایل های کوچک در خوشه های بزرگ به حداقل می رساند. علاوه بر این، NTFS به شما امکان می دهد با فشرده سازی خود دیسک، پوشه ها و فایل های جداگانه فضای دیسک را ذخیره کنید.

با توجه به روش های نام گذاری فایل ها، نام های کوتاه و بلند وجود دارد.

طبق کنوانسیون پذیرفته شده در MS-DOS، روش نامگذاری فایل ها در رایانه های PC IBM، قرارداد 8.3 بود، یعنی. نام فایل از دو بخش تشکیل شده است: خود نام و پسوند نام. نام فایل 8 کاراکتر و پسوند آن 3 کاراکتر است.

نام با یک نقطه از پسوند جدا می شود. هم نام و هم پسوند فقط می توانند شامل نویسه های الفبایی عددی لاتین باشند. نام فایل نوشته شده بر اساس کنوانسیون 8.3 "کوتاه" در نظر گرفته می شود.

با ظهور سیستم عامل ویندوز 95، مفهوم نام "طولانی" معرفی شد. چنین نامی می تواند حداکثر 256 کاراکتر داشته باشد. این برای ایجاد نام فایل های معنی دار کافی است. نام "طولانی" می تواند شامل هر کاراکتری باشد. به جز نه کاراکتر خاص: /: *؟< > |.

فاصله و چند نقطه در نام مجاز است. نام فایل با پسوند سه نویسه ای به پایان می رسد. پسوند برای طبقه بندی فایل ها بر اساس نوع استفاده می شود.

منحصر به فرد بودن نام فایل با این واقعیت تضمین می شود که نام کامل فایل به عنوان نام خود فایل همراه با مسیر رسیدن به آن در نظر گرفته می شود. مسیر فایلبا نام دستگاه شروع می شود و شامل همه نام های پوشه (پوشه) است که از آن عبور می کند. کاراکتر "" (اسلش - بک اسلش) به عنوان جداکننده استفاده می شود. به عنوان مثال: D: Documents and SettingsTVAMy Documentslessons-tva robots. txt علیرغم این واقعیت که داده های مکان فایل در یک ساختار جدولی ذخیره می شود، به شکل یک ساختار سلسله مراتبی به کاربر ارائه می شود - برای افراد راحت تر است و سیستم عامل از تمام تحولات لازم مراقبت می کند.

یک فایل معمولی آرایه ای از بایت است و می توان آن را با شروع یک بایت دلخواه در فایل خواند و نوشت. هسته مرزهای رکورد را در فایل‌های معمولی تشخیص نمی‌دهد، اگرچه بسیاری از برنامه‌ها خطوط جدید را به عنوان کاراکترهای انتهای خط در نظر می‌گیرند، اما برنامه‌های دیگر ممکن است ساختارهای دیگری را در نظر بگیرند. خود فایل هیچ گونه اطلاعات سیستمی در مورد فایل ذخیره نمی کند، اما سیستم فایل برخی از اطلاعات مربوط به مالک، مجوزها و استفاده از هر فایل را ذخیره می کند.

کامپوننت فراخوانده شد نام فایلیک رشته تا 255 کاراکتر است. این نام ها در نوع خاصی از فایل به نام ذخیره می شوند کاتالوگ. اطلاعات مربوط به یک فایل در یک فهرست نامیده می شود ورودی دایرکتوریو علاوه بر نام فایل، یک اشاره گر به خود فایل نیز دارد. ورودی های دایرکتوری می توانند به دایرکتوری های دیگر و همچنین فایل های معمولی مراجعه کنند. بدین ترتیب سلسله مراتبی از دایرکتوری ها و فایل ها تشکیل می شود که به آن سیستم فایل می گویند. فایل سیستم;

شکل 2-2. سیستم فایل کوچک

یک فایل سیستم کوچک در شکل 2-2 نشان داده شده است. دایرکتوری ها می توانند شامل دایرکتوری های فرعی باشند و هیچ محدودیتی برای اینکه یک دایرکتوری تا چه حد می تواند در دایرکتوری دیگری تودرتو باشد وجود ندارد. برای حفظ یکپارچگی سیستم فایل، هسته اجازه نمی دهد که یک فرآیند مستقیماً در فهرست ها بنویسد. سیستم فایل می تواند نه تنها فایل ها و دایرکتوری های معمولی، بلکه ارجاع به اشیاء دیگر مانند دستگاه ها و سوکت ها را نیز ذخیره کند.

سیستم فایل درختی را تشکیل می دهد که ابتدای آن در است دایرکتوری ریشهگاهی اوقات به نام اشاره می شود بریده بریده، که با کاراکتر اسلش تک (/) مطابقت دارد. دایرکتوری ریشه حاوی فایل‌هایی است. در مثال ما در شکل 2.2، حاوی vmunix، یک کپی از فایل شی اجرایی هسته است. همچنین شامل دایرکتوری ها می باشد. در این مثال شامل دایرکتوری usr است. داخل دایرکتوری usr دایرکتوری bin قرار دارد که اساساً شامل کد شیء اجرایی برنامه هایی مانند ls و vi می باشد.

فرآیند با مشخص کردن فایل به فایل دسترسی پیدا می کند مسیرقبل از آن، که رشته ای از هیچ یا چند نام فایل است که با اسلش (/) از هم جدا شده اند. با هر فرآیند، هسته دو دایرکتوری را به هم مرتبط می کند که می توانند برای تفسیر مسیرهای فایل استفاده شوند. دایرکتوری ریشهفرآیند بالاترین نقطه در سیستم فایل است که فرآیند می تواند به آن برسد. معمولاً با دایرکتوری ریشه کل سیستم فایل مطابقت دارد. مسیری که با اسلش شروع می شود نامیده می شود مسیر مطلق، و توسط هسته ای که از دایرکتوری ریشه فرآیند شروع می شود تفسیر می شود.

نام مسیری که با اسلش شروع نمی شود نامیده می شود مسیر نسبی، و نسبت به تفسیر می شود فهرست کار فعلیروند. (این دایرکتوری به طور خلاصه نامیده می شود پوشه کنونییا دایرکتوری کار) خود دایرکتوری فعلی را می توان مستقیماً با نام آن مشخص کرد نقطه، که مربوط به یک نقطه (). نام فایل نقطه نقطه(.) نشان دهنده دایرکتوری والد دایرکتوری فعلی است. دایرکتوری ریشه یک اجداد خودش است.

فایل(از انگلیسی. فایل- پوشه) مجموعه ای نامگذاری شده از هر داده ای است که روی یک دستگاه ذخیره سازی خارجی قرار می گیرد و به طور کلی ذخیره، ارسال و پردازش می شود.

سیستم فایل بخشی از سیستم عامل است که هدف آن ارائه یک رابط کاربر پسند برای کار با داده های ذخیره شده روی دیسک و امکان اشتراک گذاری فایل ها بین چندین کاربر و فرآیندها است.

سیستم فایل فرمت محتوا و نحوه ذخیره سازی فیزیکی اطلاعات را که معمولاً به صورت فایل گروه بندی می شوند، تعریف می کند. یک سیستم فایل خاص اندازه نام فایل ها و (دایرکتوری ها)، حداکثر اندازه ممکن یک فایل و پارتیشن، مجموعه ای از ویژگی های فایل را تعیین می کند. برخی از سیستم های فایل خدماتی مانند کنترل دسترسی یا رمزگذاری فایل ارائه می دهند.

در معنای گسترده، اصطلاح "فایل سیستم" شامل موارد زیر است:

مجموعه ای از تمام فایل های روی دیسک،

مجموعه‌ای از ساختارهای داده‌ای که برای مدیریت فایل‌ها استفاده می‌شوند، مانند دایرکتوری‌های فایل، توصیفگرهای فایل، جداول تخصیص فضای دیسک آزاد و استفاده شده،

مجموعه ای از ابزارهای نرم افزاری سیستم که مدیریت فایل را پیاده سازی می کنند، به ویژه: ایجاد، تخریب، خواندن، نوشتن، نام گذاری، جستجو و سایر عملیات روی فایل ها.

این سیستم فایل است که تعیین می کند فایل کجا و چگونه روی رسانه فیزیکی (مثلاً هارد دیسک) نوشته شود.

از نقطه نظر سیستم عامل (OS)، کل دیسک مجموعه ای از خوشه ها (معمولاً 512 بایت یا بزرگتر) است. درایورهای سیستم فایل، خوشه‌ها را در فایل‌ها و دایرکتوری‌ها سازماندهی می‌کنند (که در واقع فایل‌هایی حاوی فهرستی از فایل‌های موجود در آن فهرست هستند). همان درایورها پیگیری می کنند که کدام دسته در حال حاضر در حال استفاده هستند، کدام رایگان هستند و کدام به عنوان ناموفق علامت گذاری شده اند.

توابع اصلی هر فایل سیستم با هدف حل وظایف زیر است:

نام گذاری فایل؛

رابط برنامه کار با فایل ها برای برنامه ها؛

نگاشت مدل منطقی سیستم فایل به سازمان فیزیکی انبار داده.

سازماندهی پایداری سیستم فایل در برابر خرابی برق، خطاهای سخت افزاری و نرم افزاری؛

در سیستم های چند کاربره، وظیفه دیگری ظاهر می شود: محافظت از فایل های یک کاربر در برابر دسترسی غیرمجاز توسط کاربر دیگر، و همچنین اطمینان از کار مشترک با فایل ها، به عنوان مثال، زمانی که یک فایل توسط یکی از کاربران باز می شود، برای دیگران یکسان است. فایل به طور موقت در حالت فقط خواندنی در دسترس خواهد بود.

21.2.1 نمای کلی سیستم فایل چربی

سیستم فایل حول یک جدول تخصیص فایل ( جدول تخصیص فایل - FAT).

اطلاعات مربوط به مکان یک فایل روی دیسک در قسمت سیستم دیسک در جداول اختصاص فایل مخصوص ذخیره می شود ( چربی-جدول). سطح هارد دیسک به عنوان یک ماتریس سه بعدی در نظر گرفته می شود که ابعاد آن اعداد سطح، استوانه و سکتور می باشد.

استوانه مجموعه ای از تمام مسیرهای متعلق به سطوح مختلف و در فاصله مساوی از محور چرخش است.

سکتور کوچکترین واحد فیزیکی ذخیره سازی داده است. اندازه بخش برای DOSبرابر با 512 بایت بود. سایر سیستم عامل ها اندازه های بخش خود را تعیین می کنند.

چون اندازه چربی- جدول محدود است، پس برای دیسک های بزرگتر از 32 مگابایت، نمی توان آدرس دهی برای هر بخش جداگانه ارائه داد. در این راستا، گروه هایی از بخش ها به صورت مشروط در خوشه ها (بلوک ها) ترکیب می شوند.

خوشه کوچکترین واحد آدرس دهی داده است. اندازه خوشه، بر خلاف اندازه بخش، ثابت نیست و به ظرفیت دیسک بستگی دارد.

بخش هایی که حاوی داده های کاربر (فایل ها) نیستند در آنها منعکس نمی شوند چربی. این بخش ها شامل بخش های بوت، جداول تخصیص فایل و بخش های دایرکتوری ریشه هستند.

چون تخلف چربی- جدول استفاده از داده ها را غیرممکن می کند، در دو نسخه وجود دارد که هویت آنها به طور مرتب توسط سیستم عامل کنترل می شود.

هنگامی که یک فایل روی دیسک نوشته می شود، اطلاعات مربوط به آن در پوشه اصلی نوشته می شود. این بخش حاوی اطلاعاتی در مورد نوع فایل ها، نام، اندازه، تاریخ ایجاد آنها می باشد. علاوه بر این، برای هر فایل در دایرکتوری ریشه یک شماره خوشه وجود دارد که فایل از آن شروع می شود. با این عدد، سیستم به سلول جدول اشاره می کند، آدرس خوشه بعدی در آن نوشته می شود. و به همین ترتیب، تا زمانی که مکان کل فایل روی دیسک توضیح داده شود. ضبط با دستور "stop" به پایان می رسد، یعنی فایل در این خوشه به پایان می رسد.

خواندن هم همینطور است. ابتدا اطلاعات مربوط به فایل خوانده می شود، سپس به دنبال نشانگر، سیستم به جدول می رود و در آنجا تعداد خوشه های باقی مانده را که فایل اشغال می کند، می خواند.

اندازه خوشه، بر خلاف اندازه بخش، ثابت نیست و به ظرفیت دیسک بستگی دارد. سیستم فایل OS که فیلدهای 16 بیتی را در جداول تخصیص فایل پیاده سازی می کند نامیده می شود چربی 16. این امکان را به شما می دهد که در آن قرار دهید چربی- جداول با حداکثر 216 ورودی در مورد مکان واحدهای ذخیره سازی داده و بر این اساس، برای دیسک های با ظرفیت 1 تا 2 گیگابایت، طول خوشه 32 کیلوبایت (64 بخش) است. این یک اتلاف کاملا منطقی فضای کاری نیست، زیرا هر فایل (حتی یک فایل بسیار کوچک) به طور کامل کل خوشه را اشغال می کند، که مربوط به تنها یک ورودی آدرس در جدول تخصیص فایل است. با دیسک های بزرگتر از 2 گیگابایت، سیستم فایل چربی 16 اصلا کار نمیکنه

سیستم فایل OS که فیلدهای 32 بیتی را در جداول تخصیص فایل پیاده سازی می کند نامیده می شود چربی 32

کاتالوگ چربیساختار تعریف شده ای ندارد و فایل ها در اولین فضای خالی دیسک یافت شده نوشته می شوند. علاوه بر این، سیستم فایل چربیفقط از چهار ویژگی فایل پشتیبانی می کند: System، Hidden، Read-Only و Archive.

برای دیسک های سخت امروزی، تلفات مربوط به ناکارآمدی سیستم فایل قابل توجه است و بسته به اندازه متوسط ​​فایل های ذخیره شده، می تواند از 25٪ تا 40٪ از کل ظرفیت درایو متغیر باشد.

21.2.2 نمای کلی سیستم فایل NTFS

سیستم فایل NTFS (سیستم فایل فناوری جدید)) همراه با آزاد شد ویندوز NT 3.5 در سال 1993. در مقایسه با چربی، NTFSدارای مزایای کارایی، قابلیت اطمینان و سازگاری است. فایل سیستم NTFS در سیستم عامل استفاده می شود ویندوز NT/2000/XP/6/7.

مانند هر سیستم دیگری، NTFSتمام فضای قابل استفاده را به خوشه ها تقسیم می کند. NTFS تقریباً از هر اندازه خوشه ای پشتیبانی می کند - از 512 بایت تا 64 کیلوبایت، در حالی که یک کلاستر 4 کیلوبایتی استاندارد خاصی در نظر گرفته می شود.

هنگام نصب NTFS، دیسک به سه قسمت نابرابر تقسیم می شود: قسمت اول در زیر آورده شده است MFT (جدول فایل اصلی- جدول فایل عمومی)، نامیده می شود MFT– منطقه و حدود 12 درصد از کل اندازه دیسک را اشغال می کند. MFTدر ابتدای دیسک قرار دارد و حدود 1 کیلوبایت، هر ورودی را اشغال می کند MFTبا هر فایلی مطابقت دارد در هسته خود، این فهرستی از تمام فایل های روی دیسک است. هر مورد داده در NTFSحتی به عنوان یک فایل در نظر گرفته می شود MFT.

MFT– منطقه همیشه خالی نگه داشته می شود – این کار به گونه ای انجام می شود که مهمترین فایل سرویس ( MFT) در طول رشد آن تکه تکه نشد.

قسمت دوم دیسک فضای معمولی برای ذخیره فایل ها است.

فضای دیسک آزاد، با این حال، شامل تمام فضای آزاد فیزیکی - تکه های پر نشده است MFTمناطق نیز گنجانده شده است. مکانیسم استفاده MFT– zone: زمانی که فایل ها دیگر نمی توانند در فضای معمولی نوشته شوند، MFT- منطقه به سادگی کاهش می یابد (در نسخه های فعلی سیستم عامل به نصف)، بنابراین فضا برای نوشتن فایل ها آزاد می شود. هنگام آزاد کردن فضا در یک منطقه منظم MFTمنطقه دوباره گسترش خواهد یافت.

16 فایل اول (متافایل) در MFT- منطقه یک کاست خاص هستند. آنها حاوی اطلاعات سرویس هستند، موقعیت ثابتی دارند و حتی برای سیستم عامل نیز غیرقابل دسترسی هستند. اتفاقا اولین نفر از این 16 نفر خودش است MFT- فایل.

شکل 21.1

منطقه سوم، به نوبه خود، دیسک را به نصف تقسیم می کند. یک کپی از سه ورودی اول در منطقه سوم وجود دارد. این برای قابلیت اطمینان، در صورت از دست رفتن اطلاعات در انجام می شود MFT- فایل، شما همیشه می توانید اطلاعات را بازیابی کنید. همه فایل های دیگر در MFT- منطقه را می توان خودسرانه قرار داد.

دایرکتوری اصلی دیسک NTFS– root – هیچ تفاوتی با دایرکتوری های معمولی ندارد، به جز پیوند خاصی به آن از ابتدای متافیل MFT. این یک فایل خاص است که پیوندهایی را به فایل ها و دایرکتوری های دیگر ذخیره می کند و یک ساختار سلسله مراتبی از داده ها را روی دیسک ایجاد می کند. فایل کاتالوگ به بلوک هایی تقسیم می شود که هر کدام شامل نام فایل، ویژگی های اصلی و ارجاع به عنصر است. MFT، که قبلاً اطلاعات کاملی در مورد آیتم کاتالوگ ارائه می دهد.

دایرکتوری یک درخت باینری است، یعنی. در دایرکتوری اطلاعات مربوط به داده های روی دیسک به گونه ای قرار می گیرد که هنگام جستجوی یک فایل، دایرکتوری به دو قسمت تقسیم می شود و پاسخ این است که جستجو در کدام قسمت قرار دارد. سپس همان عملیات در نیمه انتخاب شده تکرار می شود. و به همین ترتیب تا زمانی که فایل مورد نظر پیدا شود.

که در NTFSاز رمزگذاری داده ها استفاده می شود. بنابراین، اگر به دلایلی نیاز به نصب مجدد سیستم بود، فایل های رمزگذاری شده بدون مجوز مناسب قابل خواندن نیستند.

NTFS- یک سیستم مقاوم در برابر خطا که تقریباً در هر شکست واقعی می تواند خود را به وضعیت صحیح برساند. هر سیستم فایل مدرن مبتنی بر مفهومی به عنوان تراکنش است - عملی که به طور کامل و به درستی انجام می شود یا اصلاً انجام نمی شود. در NTFSبه سادگی هیچ حالت میانی (اشتباه یا نادرست) وجود ندارد - عمل یا انجام می شود یا لغو می شود.

سیستم بازیابی NTFSصحت سیستم فایل را تضمین می کند نه داده ها.