Jak zjistit, jaký souborový systém. Jak zkontrolovat souborový systém disku ve Windows. Typy souborových systémů
Dříve nebo později se začínající uživatel počítače setká s takovým konceptem, jako je souborový systém (FS). K prvnímu seznámení s tímto pojmem zpravidla dochází při formátování paměťového média: logické disky a připojená média (flash disky, paměťové karty, externí pevný disk).
Před formátováním vás operační systém Windows vyzve k výběru typu systému souborů na médiu, velikosti clusteru a způsobu formátování (rychlé nebo úplné). Pojďme zjistit, co je souborový systém a proč je potřeba?
Veškeré informace jsou na nosiči zaznamenány ve formě, která musí být umístěna v určitém pořadí, jinak operační systém a programy nebudou moci s daty pracovat. Toto pořadí je organizováno systémem souborů pomocí určitých algoritmů a pravidel pro umístění souborů na médium.
Když program potřebuje soubor uložený na disku, nemusí vědět, jak a kde je uložen. Vše, co je od programu vyžadováno, je znát název souboru, jeho velikost a atributy, aby bylo možné tato data přenést do souborového systému, který zajistí přístup k požadovanému souboru. Totéž se děje při zápisu dat na médium: program přenese informace o souboru (název, velikost, atributy) do souborového systému, který je uloží podle vlastních specifických pravidel.
Pro lepší pochopení si představte, že knihovník dává knihu klientovi na základě jejího názvu. Nebo v opačném pořadí: klient vrátí knihu, kterou přečetl, knihovníkovi, který ji uloží zpět. Klient nemusí vědět, kde a jak je kniha uložena, za to odpovídá pracovník provozovny. Knihovník zná pravidla katalogizace knihoven a podle těchto pravidel publikaci vyhledá nebo ji zařadí zpět, tzn. vykonává své oficiální funkce. V tomto příkladu je knihovna paměťové médium, knihovník je souborový systém a klient je program.
Základní funkce souborového systému
Hlavní funkce souborového systému jsou:
- umístění a organizace na nosiči dat ve formě souborů;
- stanovení maximálního podporovaného množství dat na paměťovém médiu;
- vytváření, čtení a mazání souborů;
- přiřazování a změna atributů souboru (velikost, čas vytvoření a úpravy, vlastník a tvůrce souboru, pouze pro čtení, skrytý soubor, dočasný soubor, archivovaný, spustitelný soubor, maximální délka názvu souboru atd.);
- určení struktury souboru;
- organizace adresářů pro logické uspořádání souborů;
- ochrana souborů v případě selhání systému;
- ochrana souborů před neoprávněným přístupem a změna jejich obsahu.
Informace zaznamenané na pevném disku nebo jiném médiu jsou tam umístěny na základě klastrové organizace. Cluster je druh buňky o určité velikosti, do které se vejde celý soubor nebo jeho část.
Pokud má soubor velikost clusteru, pak zabírá pouze jeden cluster. Pokud velikost souboru přesáhne velikost buňky, je umístěn do několika buněk klastru. Navíc volné shluky nemusí být umístěny vedle sebe, ale mohou být rozptýleny po fyzickém povrchu disku. Tento systém umožňuje co nejefektivněji využít prostor při ukládání souborů. Úkolem souborového systému je optimálním způsobem distribuovat soubor při zápisu do volných clusterů a také jej při čtení sestavit a předat programu nebo operačnímu systému.
Typy souborových systémů
Během evoluce počítačů, paměťových médií a operačních systémů se objevilo a zaniklo velké množství souborových systémů. V procesu takového evolučního výběru se dnes pro práci s pevnými disky a externími úložnými zařízeními (flash disky, paměťové karty, externí pevné disky, CD) používají především následující typy souborových systémů:
- FAT32
- ISO9660
Poslední dva systémy jsou určeny pro práci s CD. Souborové systémy Ext3 a Ext4 fungují s operačními systémy založenými na Linuxu. NFS Plus je souborový systém pro operační systémy OS X používaný na počítačích Apple.
Nejpoužívanějšími souborovými systémy jsou NTFS a FAT32, a to není překvapivé, protože... jsou určeny pro operační systémy Windows, na kterých běží drtivá většina počítačů na světě.
Nyní je FAT32 aktivně nahrazován pokročilejším systémem NTFS kvůli jeho větší spolehlivosti v bezpečnosti a ochraně dat. Navíc nejnovější verze operačního systému Windows se jednoduše nedovolí nainstalovat, pokud je oddíl pevného disku naformátován na FAT32. Instalační program vás požádá o naformátování oddílu na NTFS.
Souborový systém NTFS podporuje disky s kapacitou stovek terabajtů a velikostí jednoho souboru až 16 terabajtů.
Systém souborů FAT32 podporuje disky o velikosti až 8 terabajtů a velikosti jednoho souboru až 4 GB. Nejčastěji se tento FS používá na flash discích a paměťových kartách. Externí disky jsou z výroby naformátovány na FAT32.
Omezení velikosti souboru 4GB je však již dnes velkou nevýhodou, protože... Kvůli distribuci vysoce kvalitního videa velikost souboru filmu překročí tento limit a nebude možné jej zaznamenat na médium.
Podíl.Systém souborů umožňuje organizovat programy a data a organizovat řádnou správu těchto objektů.
Koncept souborového systému, který je základem operačního systému Unix, zanechal hluboký otisk na operačních systémech osobních počítačů. V Unixu I/O subsystém sjednocuje způsob přístupu k souborům i periferním zařízením. Soubor je chápán jako soubor dat na disku, terminálu nebo jiném zařízení.
Systém souborů je funkční část operačního systému, která provádí operace se soubory. Souborový systém umožňuje pracovat se soubory a adresáři (adresáři) bez ohledu na jejich obsah, velikost, typ atd.
Systém souborů je systém pro správu dat.
Systém správy dat je systém, ve kterém jsou uživatelé osvobozeni od většiny fyzických manipulací se soubory a mohou se soustředit především na logické vlastnosti dat.
Souborové systémy OS vytvářejí pro uživatele určitou virtuální reprezentaci externích úložných zařízení, což jim umožňuje pracovat nikoli na nízké úrovni příkazů pro ovládání fyzických zařízení, ale na vysoké úrovni datových sad a struktur.
Systém souborů (účel):
- skryje obrázek skutečného umístění informací v externí paměti;
- zajišťuje nezávislost programů na konkrétní konfiguraci počítače (logická úroveň práce se soubory);
- poskytuje standardní reakce na chyby, ke kterým dochází při výměně dat.
Struktura souboru
Celá kolekce souborů na disku a vztahy mezi nimi se nazývá struktura souborů. Vyvinuté operační systémy mají hierarchickou - víceúrovňovou strukturu souborů, organizovanou ve formě stromu.
Používá se stromová adresářová struktura − adresářový strom. Půjčeno z Unixu. Hierarchická struktura – struktura systému, jehož části (složky) jsou spojeny vztahy inkluze nebo podřízenosti.
Hierarchická struktura je reprezentována orientovaným stromem, ve kterém vrcholy odpovídají komponentám a oblouky odpovídají spojením.
Strom adresářů jednotky G
Usměrněný strom je graf s vybraným vrcholem (kořenem), ve kterém existuje jedinečná cesta mezi kořenem a libovolným vrcholem. V tomto případě jsou možné dvě možnosti orientace: buď jsou všechny cesty orientovány od kořene ke kořenům, nebo jsou všechny cesty orientovány od listů ke kořenu.
Stromy se používají k popisu a návrhu hierarchických struktur.
Kořen je výchozí pozicí, listy jsou koncovou pozicí.
Sekce
Během procesu formátování lze jakýkoli pevný nebo magnetooptický disk rozdělit na několik částí a považovat za samostatné (nezávislé) disky. Tyto části se nazývají sekce nebo logické disky. Rozdělení disku na několik logických jednotek může být nezbytné, protože operační systém nemůže zpracovat disky větší než určitá velikost. Je velmi výhodné ukládat data a uživatelské programy odděleně od systémových programů (OS), protože OS může „vylétnout z počítače“.
Kapitola– oblast disku. Pod logický disk (oddíl) Počítačem rozumíme jakékoli paměťové médium, se kterým operační systém pracuje jako jeden celek.
Název disku– označení logické jednotky; záznam v kořenovém adresáři.
Logické jednotky (oddíly) jsou označeny latinkou A, B, C, D, E, ... (32 písmen od A do Z).
Písmena A, B jsou vyhrazena pro diskety.
C je pevný disk, ze kterého se obvykle načítá OS.
Zbývající písmena jsou logické jednotky, CD atd. Maximální počet logických jednotek pro OS Windows je nekonečný.
V tabulka oddílů označuje umístění začátku a konce této sekce a počet sektorů v této sekci (umístění a velikost).
Struktura souboru logické jednotky
Pro přístup k informacím na disku obsaženým v souboru potřebujete znát fyzickou adresu prvního sektoru (číslo povrchu + číslo stopy + číslo sektoru), celkový počet clusterů obsazených tímto souborem, adresu dalšího clusteru, pokud velikost souboru je větší než velikost jednoho clusteru
Prvky struktury souboru:
startovní sektor (počáteční spouštění, spouštěcí sektor);
tabulka umístěnísoubory (FAT – File Allocation Table);
kořenový adresář (kořenový adresář);
datová oblast (zbývající volné místo na disku).
Bota-sektor
Bota-sektor – první (počáteční) sektor disku. Nachází se na 0-straně, 0-tracku.
Spouštěcí sektor obsahuje servisní informace:
velikost diskového clusteru (cluster je blok, který kombinuje několik sektorů do skupiny, aby se zmenšila velikost tabulky FAT);
umístění tabulky FAT (v zaváděcím sektoru je ukazatel na umístění tabulky FAT);
velikost tabulky FAT;
počet tabulek FAT (vždy existují alespoň 2 kopie tabulky, aby byla zajištěna spolehlivost a bezpečnost, protože zničení FAT vede ke ztrátě informací a je obtížné ji obnovit);
adresu začátku kořenového adresáře a jeho maximální velikost.
Zaváděcí sektor obsahuje spouštěcí blok (bootloader) - Boot Record.
Zavaděč je servisní program, který umístí spustitelný program do paměti RAM a připraví jej ke spuštění.
FAT (tabulka alokace souborů)
FAT (File Allocation Table) – alokační tabulka souborů. Definuje, které oblasti disku patří ke každému souboru Datová oblast disku je v OS reprezentována jako sekvence očíslovaných clusterů.
TUK je pole prvků, které řeší shluky datové oblasti disku. Každý cluster datové oblasti odpovídá jednomu prvku FAT. Prvky FAT slouží jako řetězec odkazů na clustery souborů v datové oblasti.
Struktura tabulky alokace souborů:
FAT se skládá z 16/32/64 bitových prvků. Celkem může tabulka obsahovat až 65520 takových prvků, každý z nich (kromě prvních dvou) odpovídá diskovému clusteru. Cluster je jednotka, která alokuje místo v datové oblasti na disku pro soubory a adresáře. První dva prvky tabulky (číslované 0 a 1) jsou vyhrazeny a každý ze zbývajících prvků tabulky popisuje stav diskového clusteru se stejným číslem. Prvek může indikovat, že cluster je volný, že cluster je vadný, že cluster patří do souboru a je posledním clusterem v souboru. Pokud cluster patří k souboru a není jeho posledním clusterem, pak prvek tabulky obsahuje číslo dalšího clusteru v tomto souboru.
TUK– mimořádně důležitý prvek struktury souborů. Porušení FAT může vést k úplné nebo částečné ztrátě informací na celém logickém disku. Proto jsou na disku uloženy dvě kopie FAT. Existují speciální programy, které sledují stav FAT a opravují porušení.
Různé operační systémy vyžadují různé verze FAT
Windows 95 FAT 16, FAT 32
Windows NT (XP) NTFS
Novell Netware TurboFAT
UNIX NFS, ReiserFS
Logická struktura paměťového média
Jak určit typ systému souborů?
Mistrova odpověď:
Uživatel si obvykle dobře uvědomuje nainstalovaný operační systém v počítači a používaný souborový systém. Možná však budete muset určit typ systému souborů. Obvykle k tomu dochází, když si sednete k práci na počítači někoho jiného.
Způsob organizace a ukládání dat na různá paměťová média, včetně pevných disků, je určen souborovým systémem. Existuje mnoho různých souborových systémů. Nejběžnější souborové systémy pro operační systémy Windows jsou: NTFS, FAT16, FAT32. Pro operační systém Linux a pro Unix - ext2 a ext3.
Typ souborového systému lze zjistit různými způsoby. Jedním ze způsobů (nejjednodušším) je otevřít „Tento počítač“, vybrat disk, který vás zajímá, kliknout na něj pravým tlačítkem a v nabídce, která se otevře, vybrat „Vlastnosti“. Otevře se okno, do kterého se zapíše typ a souborový systém disku. Například pro operační systémy Windows XP a Windows 7 se zobrazí systém souborů NTFS.
Pokud je před vámi nefunkční počítač, který odmítá zavést systém, lze informace o jeho discích zobrazit pomocí programu Acronis Dick Director. Začíná přímo z CD. Pro výběr bootování z disku po startu stiskněte F12, otevře se okno pro výběr bootovacího zařízení. Existují počítače, na kterých se spouštěcí okno vyvolá pomocí jiných kláves.
Nyní vyberte boot from CD a stiskněte Enter. Zobrazí se nabídka, ve které musíte vybrat Acronis Dick Director. Po načtení se zobrazí okno programu. V něm uvidíte počítačové disky označující typy souborových systémů. Nástroj Acronis Dick Director je velmi pohodlný program, který vám umožňuje rozdělit disky požadovaným způsobem a naformátovat je v požadovaném systému souborů. Pomocí stejného programu můžete s vysokou mírou pravděpodobnosti obnovit diskové oddíly poté, co byly náhodně ztraceny. Můžete obnovit disky se všemi složkami a soubory.
Existuje verze nástroje Acronis Dick Director, která běží pod Windows. Pomocí něj můžete také zobrazit informace o souborových systémech. Nedoporučuje se však na této verzi provádět žádné operace, protože po restartu systému existuje velmi vysoké riziko, že se počítač vůbec nespustí. Pokud potřebujete rozdělit disk, je lepší použít verzi CD, protože je velmi spolehlivá.
Při práci na počítači uživatel obvykle dobře rozumí operačnímu systému na něm nainstalovanému i systému souborů, který používá. Ale musíte si sednout k počítači někoho jiného a v systému nastanou nějaké problémy, může být nutné určit typ souborového systému.
Instrukce
budete potřebovat
- - program PartitionMagic;
- - Program TuneUp Utilities 2011.
