Что такое файловая система диска?

   Компьютеры были созданы для сбора, хранения, систематизации и быстрой передачи информации. Сейчас обычный пользователь практически не задумывается о том, как устроен его ноутбук или компьютер. Как он работает и каковы его возможности. В работе и даже на отдыхе мы ограничиваемся всего несколькими программами и утилитами. Однако работоспособность, скорость и даже удобность интерфейса обеспечивается специальной системой.

   Именно файловая система диска отвечает за хранение и распределение информации.  С ее помощью связывается непосредственно носитель информации и интерфейс программирования приложений.

   Структура файловой системы достаточно сложна и состоит из нескольких уровней. И каждый из них выполняет свои функции:

• Символьный уровень. С помощью символьного имени определяется уникальный файл в системе. Однако некоторые файловые системы Windows, например MS-DOS не имеют такого уровня, т.к. все файлы здесь имеют единственное уникальное имя.

• Базовый уровень. Здесь по установленному символьному имени определяются характеристики конкретного файла (адрес, права доступа, размер и т.д.).

• Проверка прав доступа. На данном этапе сравниваются полномочия конкретного пользователя на запуск файла. Если доступ запрещен, то выдается специальное сообщение.

• Логический уровень. Здесь определяют координаты (расстояние в байтах) необходимой логической записи в выбранном файле.

• Физический уровень. Выбирается конкретный номер физического блока. После этого файловая система диска обменивается данными с внешним устройством с помощью системы ввода-вывода.

   За всю историю существования компьютеров и систем хранения информации, было разработано множество файловых систем. Некоторые из них получили довольно широкое распространение. Некоторые используются исключительно «продвинутыми» пользователями. Самыми популярными и часто используемыми можно назвать такие файловые системы:

• FAT.  Функционирование этой системы основано на таблице размещения файлов, содержащей некоторое количество дорожек с данными в каждом кластере диска. В последнее время можно встретить чаще всего FAT32. Файловая система работает с дисками от 512 Мб до 2Тб. Однако есть всего несколько модификаций этой системы: FAT 12, 16 и 32, по разрядности числе в таблице. Главный недостаток – ограничение по размерам файлов. Поэтому записать файл более 4 Гб не получится.

• NTFS. Это одна из «свежих» файловых систем. Она более шустра, чем старая. Здесь реализована возможность сжимать определенные файлы или каталоги, а также ограничивать права доступа к ним, а также подключать различные диски к единственному каталогу.  Основной ее недостаток – нет возможности управлять данной системой из DOS или Windows 9X. Также в данной системе используется слишком много лишнего места для кеширования файлов.

• EFS. Это специальная шифрующая файловая система диска. Здесь используется архитектура Windows Crypto API. Основана на шифровании с открытым ключом. Он каждый раз генерируется случайно. В  EFS используется пока единственный алгоритм DESX. Недостаток в том, что в этой системе не шифруются исключительно системные файлы, что может создать пробелы в системе безопасности.

   Перечисленные выше системы работают только с Windows. А что делать, если на компьюетере установлена, например, Linux? Для данного случая используется файловая система RAW. Для Windows таким форматом распознаются неопределенные или поврежденные файлы. многие специалисты считают, что RAW – это вообще не система, а определенная логическая ошибка.

   Настоящая файловая система Linux похожа на стандартные от Windows. В отдельных случаях возможна также интеграция отдельных ее элементов. Однако здесь есть несколько существенных отличий. Например, отдельные ее элементы могут находиться и храниться на разных дисках и даже компьютерах.  Вместо FAT32 или NTFS используются EXT2 и EXT3 с единым корневым каталогом. К тому же, вносимые изменения здесь сначала записываются, а потом выполняются.

   Файловых систем на самом деле не так много. У каждой из них есть собственные плюсы и минусы. И вопрос, какая файловая система все-таки лучше  относится к вопросу удобства и даже привычки каждого пользователя.