Що таке файлова структура комп'ютера? Визначення

Кожен користувач задається питанням: що таке файлова структура комп'ютера (ФС)? Такі машини є практично в кожній великій компанії, не кажучи вже про пересічних споживачах. Сьогодні у кожній третій або навіть і другий сім'ї точно є така техніка, причому навіть не в одному екземплярі. Мабуть, молоде покоління може здогадуватися, про що власне йдеться. Але люди старшого віку, молодість яких проходила в оточенні іншої техніки, можуть не знати. А тим часом інтерес до комп'ютерів стали виявляти і вони.

Визначення файлу

Роботою будь-якого комп'ютера керує операційна система, без якої неможливо використовувати його за прямим призначенням. Для розуміння того, що являє собою ФС, необхідно вникнути в суть іншого терміна – файлу. З англійської слово file перекладається як "папка" і означає іменовану область даних диска або будь-якого іншого носія інформації. Також можна дати і таке визначення файлу: це - послідовність певної кількості байтів, причому його довжина довільна.


Як зрозуміти файлову структуру персонального комп'ютера найбільш адекватно, і про яких даних йде мова? Зазвичай будь-яка збережена або оброблювана інформація - це: електронні документи; зображення; програмне забезпечення; музичні композиції; відеоконтент та інше. Однак всю цю інформацію необхідно якось впорядкувати, що робиться для зручності стосовно користувача. Але це відноситься не тільки до файлів. Наприклад, всі ми зберігаємо взуття окремо від одягу. Те ж саме стосується і продуктів, адже ніхто не зберігає взуття поруч з ними?! Тому ми вдаємося до двох перевірених способів: сортування; групування. Що стосується файлів, то тут використовується 2 спосіб. За що і відповідає операційна система. Але діє вона за допомогою файлової системи або структури.

Що розуміти під файловою системою?

По суті, файлова система є частиною операційної системи. Саме завдяки їй є можливість проводити різні операції з цифровою інформацією: давати імена файлів або змінювати їх назву, а також видаляти, переміщати і здійснювати інші дії. В цьому якраз і полягає суть того, що таке файлова структура комп'ютера. Відповідь на це питання ви знайдете далі.

Іноді з-за якогось програмного збою інформація може бути втрачена, і тоді даний ресурс дозволяє відновити її. Простіше кажучи, файлова структура або скоріше система виступає в якості основного інструменту для роботи з цифровими даними. Для групування файлів створюються так звані каталоги, які по-простому іменуються як папки. Це свого роду контейнери, всередині яких розміщена вся збережена інформація та інші каталоги. Вони створюються за допомогою самої файлової системи. Якщо необхідно виконати якусь дію над файлом (відкрити, перемістити і так далі), то операційна система звертається саме до файлової системи. Саме остання і виконує необхідні маніпуляції. Тепер можна сформувати більш зрозуміле визначення файлової системи. Це - організаційний процес зберігання даних на якому-небудь носії. Однак при покупці нового жорсткого диска на нього не можна відразу ж записати якусь інформацію. Справа в тому, що там відсутня сама структура файлової системи комп'ютера, вона створюється тільки після процесу форматування. До слова сказати, якщо на носії вже присутні файли, то дана процедура видаляє всі повністю, тому потрібно бути уважним.

Функціональність ФС

Файлова система виконує кілька корисних функцій: Може визначити місце розташування файлу, а також його ім'я, формат, розмір і параметри. Визначення порядку зберігання інформації на носії. Зберігання службової інформації (дефектні області диска). Визначення кількості файлів в каталозі. Визначає максимальну довжину для імен файлів і каталогів. Організація стійкості системи до вірогідним збоїв в живленні, а також апаратних і програмних помилок. Визначення безпеки зберігання даних і здійснення швидкого доступу до них. А так як для зберігання інформації використовуються переважно жорсткі диски, то організаційний порядок визначається як раз щодо їх розділів (томів).

Ієрархія

Файлова структура комп'ютера має вигляд дерева. Уважний користувач може помітити, що вся збережена інформація на комп'ютері, а саме на жорсткому диску, нагадує ієрархічну структуру. Тобто усередині одного каталогу може бути іншою, всередині якого, в свою чергу, ще один і так далі. Все це дозволяє організувати робочий порядок, і користувачі знають, що і де знаходиться. Ті каталоги, які розміщені всередині інших – це, по суті, ті ж самі папки, яким можна також призначити імена. Тільки у них не записуються останні три (або більш) літери. Зазвичай це характерно для файлів, і таке розширення імені визначає їх тип. Папка ж вміщає в себе дані різного типу, а тому немає необхідності в її розширенні імені.

Звичайно, це зробити ніхто не заборонить, але тут не буде ніякого сенсу. Крім того, папка зі значенням exe, приміром, "Фильмы.ехе" у більшості випадків вказує на присутність вірусу – в цьому випадку не рекомендується відкривати її.

Атрибути файлів

Для полегшення роботи з файловою структурою персонального комп'ютера передбачені спеціальні параметри, які називаються атрибутами. То є це - положженія, які визначають правила перегляду або редагування даних. В залежності від цього існує 4 типи основних атрибутів: Read only – тільки для читання (R). System – системний (S). Hidden – прихований (H). Archive – архівний (A). Параметр R – його зміст можна зрозуміти з його російського назви. Тобто це відноситься до режиму редагування: якщо у файлу активований такий атрибут, то спроби змінити його не увінчаються успіхом. Також його неможливо знищити. Тому цей параметр актуальне для локальних мереж, де доступ до даних є у більшості користувачів в межах цієї мережі. Атрибут S вказує на приналежність до файлів операційної системи, і їх наявність необхідна для стабільної роботи. В зв'язку з цим, при спробі видалити або перемістити такі дані (що небажано), система запитає, чи дійсно користувач бажає виконати операцію. Тим не менш, деякі віруси здатні маскуватися таким чином, що погано позначається на файловій структурі для зберігання інформації в комп'ютері.
Параметр H при активації приховує файли з вигляду. Це актуально для найбільш важливих системних даних, які можна видалити випадково. Атрибут A вказує, що файл стиснутий.

Різновиди файлової системи

Існує кілька типів файлових систем, між якими пересічний користувач не знайде видимих відмінностей. А між тим кожного різновиду притаманні свої характеристики. Файлові системи підрозділяються в залежності від призначення: для жорстких дисків; для магнітних носіїв; для оптичних носіїв; для віртуального середовища; мережеві. Найбільше поширення отримали наступні файлові системи: EFS. UDF. EXFAT. EXT. FAT. NTFS. Серед них є ті, що вже застаріли, а інші ще використовуються. При цьому у кожного типу є свої переваги і недоліки. Варто розглянути їх трохи більш докладно.

EFS

Повністю звучить так: Encrypting File System. Ця файлова структура операційної системи персонального комп'ютера найбільш краща в силу того, що всі дані зберігаються в зашифрованому вигляді. Завдяки цьому цей тип широко поширений і працює з операційними системами всього сімейства Windows. Шифрування задається просто. Для цього потрібно зайти у властивості файлу, натиснути на кнопку «Інші», знайти пункт «Шифрувати вміст для захисту даних» і поставити галочку поруч. Після цього натиснути «Помітити» і «ОК». Крім цього, можна вказати кому дозволено доступ до зашифрованого файлу.

Universal Disk Format або UDF

Ця файлова система призначена для носіїв інформації, зокрема оптичних дисків. Підтримується операційною системою Windows XP і старше. Має свої особливості: довжина імені файлу не перевищує 255 символів ASCII-кодування) або 127 (Unicode-кодування). Що стосується регістра, то він може бути як нижніх, так і верхніх. При цьому максимальна довжина шляху складає 1023 символу.

EXFAT

Що таке файлова структура комп'ютера EXFAT? Переважно вона використовується для переносних накопичувачів інформації (флешки). Це свого роду посередник між Windows і Linux, який відповідальний за перетворення файлів з однієї системи в іншу. У Windows Vista і Windows 7 можна відформатувати накопичувачі допомогою стандартного інструменту.

EXT

Ця файлова система розроблялася спеціально для тих операційних систем, які засновані на ядрі Linux. Перші розробки були представлені на суд користувачів в 1992 році. На сьогоднішній день вже є кілька версій: ext; ext2; ext3; ext3cow; ext4. Остання система є найбільш удосконаленої і нової, а тому і актуальною. Сучасні дистрибутиви Linux якраз використовують ext4. Зрозуміти, що таке файлова структура комп'ютера, можна і на прикладі інших, більш відомих систем, про які йтиметься нижче.

FAT

Тепер підійшла черга для впізнаваних систем, серед яких FAT. Система була створена наприкінці минулого століття, а за її розробку відповідальні Білл Гейтс і Марк МакДональд. В силу своєї простоти вона використовується в багатьох флеш-накопичувачах і в даний час. Існують кілька її різновидів: FAT12. FAT16. FAT32. Між собою вони відрізняються розрядністю, тобто кількістю біт, що відводиться для зберігання одного кластера. Відповідно чим вища розрядність, тим більший обсяг може підтримувати система FAT. Найперша її версія підтримувала невеликий обсяг даних за сучасними мірками – всього лише 2 Гб. Відповідно, для розділів або дисків з великим об'ємом вона не підходить, а тому швидко застаріла. Стосовно ж FAT32 мова йде вже про 127 гігабайтах, ніж її максимальний розмір для диска. І в даний час в більшості випадків саме вона і використовується.

NTFS

Що таке файлова структура комп'ютера NTFS? Ця найпопулярніша на сьогодні система, яку почала розробляти компанія Microsoft, відома нам по серії операційних систем Windows. Головне її якість полягає в тому, що у випадку події збою операційної системи, всі дані будуть збережені, оскільки подібна різновид здатна самовідновлюватися. Також є й інша особливість – її структура представлена у вигляді певної таблиці. Перші 16 даних у реєстрі – це сама файлова система. Кожен байт - це теж свого роду таблиця, де міститься дзеркальний файл з розширенням MFT, а також дані реєстрації, які знадобляться в разі відновлення інформації. Крім них, тут є і відомості щодо самого файлу з даними, який було збережено на жорсткому диску. Вперше система NTFS була представлена в 1993 році одночасно з виходом Windows NT 3.1. Якщо порівнювати з іншою різновидом – FAT, то тут можна знайти чималу кількість поліпшень. Приміром, тепер практично немає обмежень щодо розмірів жорсткого диска або його розділів. Також стали підтримуватися деякі корисні функції: жорсткі посилання, шифрування, стиснення.

На закінчення

Тепер, знаючи визначення, що таке файлова структура комп'ютера, будь-який користувач зможе вибрати для себе відповідний варіант, який його найбільше влаштує. Кожна з описаних систем володіє своїми особливостями, що і визначило для деяких з них подальшу долю. Які-то вже більше не використовуються. Пов'язано це головним чином з тим, що обсяг даних постійно збільшується. І якщо раніше цілком вистачало 80-100 Гб, то тепер це мізерна кількість. Зараз рахунок ведеться вже на терабайти.