سیستم فایل دقیقاً چیست؟ [توضیح داده شده]

سیستم فایل دقیقاً چیست [توضیح داده شد]

تمام فایل های روی سیستم شما روی هارد دیسک یا سایر دستگاه های ذخیره سازی ذخیره می شوند. یک سیستم برای ذخیره این فایل ها به صورت سازماندهی شده ضروری است. این کاری است که یک فایل سیستم(file system) انجام می دهد. سیستم فایل(file system) راهی برای جداسازی داده ها در درایو و ذخیره آنها به عنوان فایل های جداگانه است. تمام اطلاعات مربوط به یک فایل - نام آن، نوع آن، مجوزها و سایر ویژگی ها در سیستم فایل ذخیره می شود(file system) . سیستم فایل(file system) فهرستی از مکان هر فایل را نگه می دارد. به این ترتیب، سیستم عامل(operating system) مجبور نیست کل دیسک را برای یافتن یک فایل طی کند.

سیستم فایل دقیقاً چیست [توضیح داده شد]

انواع مختلفی از فایل سیستم وجود دارد(file system) . سیستم عامل(operating system) شما و سیستم فایل(file system) باید با هم سازگار باشند. تنها در این صورت است که سیستم عامل قادر خواهد بود محتویات سیستم فایل را(file system) نمایش دهد و سایر عملیات ها را بر روی فایل ها انجام دهد. در غیر این صورت، نمی توانید از آن فایل سیستم(file system) خاص استفاده کنید . یکی از راه حل ها نصب یک درایور سیستم فایل(file system driver) برای پشتیبانی از سیستم فایل است(file system) .

سیستم فایل دقیقاً چیست؟(What Exactly Is a File System?)

یک سیستم فایل(file system) چیزی نیست جز یک پایگاه داده که مکان فیزیکی داده ها را در دستگاه ذخیره سازی(storage device) می گوید . فایل ها در پوشه هایی سازماندهی می شوند که به آنها دایرکتوری نیز گفته می شود. هر دایرکتوری دارای یک یا چند زیردایرکتوری است که فایل هایی را که بر اساس معیارهایی گروه بندی شده اند ذخیره می کنند.

در جایی که داده ها روی رایانه وجود دارد، داشتن یک سیستم فایل(file system) اجباری است . بنابراین، همه کامپیوترها دارای یک سیستم فایل هستند(file system) .

چرا فایل سیستم های زیادی وجود دارد(Why there are so many file systems)

انواع مختلفی از فایل سیستم وجود دارد(file system) . آنها در جنبه های مختلف مانند نحوه سازماندهی داده ها، سرعت، ویژگی های اضافی، و غیره متفاوت هستند... برخی از سیستم های فایل(file system) برای درایوهایی مناسب هستند که مقدار کمی داده را ذخیره می کنند در حالی که برخی دیگر توانایی پشتیبانی از مقادیر زیادی داده را دارند. برخی از سیستم های فایل(file system) ایمن تر هستند. اگر یک سیستم فایل (file system)ایمن و قوی باشد(secure and robust) ، ممکن است سریعترین نباشد. یافتن بهترین ویژگی ها در یک سیستم فایل(file system) دشوار است .

بنابراین، یافتن بهترین سیستم فایل(file system.) منطقی نیست . هر فایل سیستم(file system) برای اهداف متفاوتی در نظر گرفته شده است و بنابراین دارای مجموعه ای از ویژگی های متفاوت است. در حین توسعه یک سیستم عامل(operating system) ، توسعه دهندگان همچنین روی ساخت یک سیستم فایل(file system) برای سیستم عامل کار می کنند. مایکروسافت(Microsoft) ، اپل(Apple) و لینوکس (Linux)فایل سیستم(file system) های خود را دارند . مقیاس کردن یک فایل سیستم جدید به یک (file system)دستگاه ذخیره سازی(storage device) بزرگتر آسان تر است . سیستم های فایل در حال تکامل هستند و بنابراین (File)سیستم های فایل(file system) جدیدتر ویژگی های بهتری نسبت به فایل های قدیمی نشان می دهند.

طراحی یک فایل سیستم(file system) کار ساده ای نیست. تحقیقات و کار(research and head work) زیادی روی آن انجام می شود. یک سیستم فایل(file system) نحوه ذخیره ابرداده ها، نحوه سازماندهی و فهرست بندی فایل ها و موارد دیگر را تعریف می کند. چندین راه وجود دارد که می توان این کار را انجام داد. بنابراین، با هر فایل سیستمی(file system) ، همیشه جایی برای بهبود وجود دارد -(improvement –) راهی بهتر یا کارآمدتر برای انجام فعالیت‌های مربوط به ذخیره‌سازی فایل.

همچنین بخوانید: (Also Read: )ابزارهای(Tools) مدیریتی در ویندوز 10(Windows 10) چیست؟

سیستم های فایل - نمای دقیق(File systems – a detailed view)

اجازه دهید اکنون عمیق تر به درک نحوه عملکرد سیستم فایل(file system) بپردازیم. یک دستگاه ذخیره سازی(storage device) به بخش هایی به نام بخش تقسیم می شود. تمامی فایل ها در این بخش ها ذخیره می شوند. سیستم فایل(file system) اندازه فایل را تشخیص می دهد و(file and places) آن را در موقعیت مناسبی بر روی دستگاه ذخیره سازی(storage device) قرار می دهد . بخش‌های رایگان برچسب "استفاده نشده" هستند. سیستم فایل(file system) بخش هایی را که آزاد هستند شناسایی می کند و فایل ها را به این بخش ها اختصاص می دهد.

پس از یک مقطع زمانی مشخص، زمانی که بسیاری از عملیات خواندن و نوشتن انجام شد، دستگاه ذخیره سازی(storage device) تحت فرآیندی به نام قطعه قطعه شدن قرار می گیرد. این را نمی توان اجتناب کرد، اما باید بررسی شود تا کارایی سیستم حفظ شود. یکپارچه سازی فرآیند معکوس است(reverse process) که برای رفع مشکلات ناشی از تکه تکه شدن استفاده می شود. ابزارهای یکپارچه سازی رایگان برای همین در دسترس هستند.

سازماندهی فایل ها در فهرست ها و پوشه ها به حذف ناهنجاری نامگذاری کمک می کند. بدون پوشه ها، داشتن 2 فایل با نام مشابه غیرممکن است. جستجو و بازیابی فایل ها نیز در یک محیط سازمان یافته آسان تر است.

سیستم فایل(file system) اطلاعات مهمی را در مورد فایل ذخیره می کند -(– file) نام فایل، اندازه(file size) فایل ، محل فایل(file location) ، اندازه بخش(sector size) ، دایرکتوری که به آن تعلق دارد، جزئیات قطعات و غیره.

فایل سیستم های رایج(Common file systems)

1. NTFS

NTFS مخفف New Technology File System است. مایکروسافت (Microsoft)فایل سیستم را(file system) در سال 1993(year 1993) معرفی کرد. اکثر نسخه های سیستم عامل ویندوز - ویندوز XP(Windows OS – Windows XP) ، ویندوز ویستا(Windows Vista) ، ویندوز 7(Windows 7) ، ویندوز 8 و ویندوز 10 از NTFS استفاده می کنند.(NTFS.)

بررسی اینکه آیا یک درایو به صورت NTFS فرمت شده است یا خیر(Checking if a drive is formatted as NTFS)

قبل از تنظیم فایل سیستم(file system) روی درایو، باید فرمت شود. این بدان معنی است که یک پارتیشن از درایو انتخاب شده و تمام داده های موجود در آن پاک می شود تا سیستم فایل(file system) راه اندازی شود. چند راه وجود دارد که از طریق آنها می توانید بررسی کنید که آیا هارد دیسک شما از NTFS یا هر سیستم فایل(file system) دیگری استفاده می کند .

  • اگر «مدیریت دیسک» را در ویندوز(Windows) باز کنید (در کنترل پنل(Control Panel) موجود است)، می توانید متوجه شوید که سیستم فایل(file system) با جزئیات بیشتری در مورد درایو مشخص شده است.
  • یا می‌توانید مستقیماً از Windows Explorer روی درایو راست کلیک کنید . به منوی کشویی بروید و 'properties' را انتخاب کنید. نوع سیستم فایل(file system type) ذکر شده در آنجا را خواهید یافت.

ویژگی های NTFS(Features of NTFS)

NTFS قادر به پشتیبانی از هارد دیسک های بزرگ - تا 16 EB است. فایل های جداگانه(Individual) تا 256 ترابایت را می توان ذخیره کرد.

یک ویژگی به نام Transactional NTFS وجود دارد. برنامه های ساخته شده با استفاده از این ویژگی یا به طور کامل شکست می خورند یا به طور کامل موفق می شوند. این به کاهش خطر عملکرد خوب برخی تغییرات در حالی که سایر تغییرات کار نمی کنند کمک می کند. هر تراکنشی که توسط توسعه دهنده انجام شود اتمی است.

NTFS یک ویژگی به نام Volume Shadow Copy Service دارد. سیستم عامل و سایر ابزارهای پشتیبان‌گیری نرم‌افزار(software backup) از این ویژگی برای پشتیبان‌گیری از فایل‌هایی که در حال حاضر استفاده می‌شوند، استفاده می‌کنند.

NTFS را می توان به عنوان یک سیستم فایل ژورنالینگ(journaling file system) توصیف کرد . قبل از انجام تغییرات سیستم، ثبت آن در یک گزارش ثبت می شود. در صورتی که قبل از انجام یک تغییر جدید منجر به شکست شود، لاگ بازگشت به حالت قبلی را آسان‌تر می‌کند.

EFS – Encryption File System یک ویژگی است که در آن رمزگذاری برای فایل‌ها و پوشه‌ها ارائه می‌شود.

در NTFS ، مدیر حق تعیین سهمیه استفاده از دیسک را دارد. (disk usage)این اطمینان حاصل می کند که همه کاربران به یک فضای ذخیره سازی(storage space) مشترک دسترسی دارند و هیچ کاربری فضای زیادی را در درایو شبکه اشغال(network drive) نمی کند.

2. چربی(2. FAT)

FAT مخفف File Allocation Table است. مایکروسافت(Microsoft) این فایل سیستم را(file system) در سال 1977(year 1977) ایجاد کرد. FAT در MS-DOS و سایر نسخه های قدیمی سیستم عامل ویندوز(Windows OS) استفاده می شد. امروزه NTFS سیستم فایل(file system) اصلی در سیستم عامل ویندوز(Windows OS) است. با این حال، FAT همچنان یک نسخه پشتیبانی شده باقی می ماند.

FAT با گذشت زمان برای پشتیبانی از دیسک های سخت با اندازه فایل های بزرگ تکامل یافته است.

نسخه های مختلف سیستم فایل FAT(The different versions of the FAT File System)

FAT12

FAT12 که در سال 1980 معرفی شد، تا MS-DOS 4.0 به طور گسترده در Microsoft Oss استفاده می شد . فلاپی دیسک ها هنوز از FAT12 استفاده می کنند . در FAT12 ، نام فایل ها نمی تواند از 8 کاراکتر تجاوز کند، در حالی که برای برنامه های افزودنی، محدودیت 3 کاراکتر است. بسیاری از ویژگی‌های فایل مهمی که امروزه استفاده می‌کنیم، برای اولین بار در این نسخه از FAT معرفی شدند -(FAT – volume) برچسب حجم، مخفی، سیستم، فقط خواندنی.

FAT16

جدول تخصیص فایل(File Allocation Table) 16 بیتی اولین بار در سال 1984 منتشر شد و تا نسخه 6.22 در سیستم های (version 6.22)DOS مورد استفاده قرار گرفت .

FAT32

این آخرین نسخه FAT(FAT) است که در سال 1996 معرفی شد . می تواند درایوهای 2 ترابایتی (و حتی تا 16 کیلوبایت با کلاسترهای 64 کیلوبایتی) را پشتیبانی کند.

ExFAT

EXFAT مخفف Extended File Allocation Table است. باز هم(Again) که توسط مایکروسافت(Microsoft) ایجاد شد و در سال 2006 معرفی شد، نمی توان آن را به عنوان نسخه بعدی FAT در نظر گرفت. این برای استفاده در دستگاه های قابل حمل - درایوهای فلش، کارت های SDHC و غیره در نظر گرفته شده است ... این نسخه از FAT توسط تمام نسخه های سیستم عامل ویندوز پشتیبانی(Windows OS) می شود. حداکثر 2,796,202 فایل در هر دایرکتوری قابل ذخیره است و نام فایل ها می توانند حداکثر 255 کاراکتر داشته باشند.

دیگر سیستم های فایل رایج استفاده می شود

  • HFS+
  • Btrfs
  • تعویض کنید
  • Ext2/Ext3/Ext4 (سیستم های لینوکس)
  • UDF
  • GFS

آیا می توانید بین سیستم های فایل سوئیچ کنید؟(Can you switch between file systems?)

پارتیشن یک درایو با یک سیستم فایل(file system) خاص فرمت شده است . تبدیل پارتیشن به نوع دیگری از سیستم فایل(file system) ممکن است امکان پذیر باشد اما توصیه نمی شود. کپی کردن داده های مهم از پارتیشن در دستگاه دیگری گزینه بهتری است.

توصیه می شود:(Recommended:) مدیر دستگاه چیست؟

ویژگی‌های خاصی(Certain) مانند رمزگذاری فایل، سهمیه دیسک، مجوز شی، فشرده‌سازی فایل(file compression) ، و ویژگی فایل فهرست‌شده(file attribute) فقط در NTFS موجود هستند . این ویژگی ها در FAT پشتیبانی نمی شوند . بنابراین(Therefore) ، جابجایی بین سیستم های فایل مانند این خطرات خاصی را به همراه دارد. اگر یک فایل رمزگذاری شده از NTFS در فضایی با فرمت FAT قرار گیرد، فایل دیگر رمزگذاری ندارد. محدودیت های دسترسی خود را از دست می دهد و هر کسی می تواند به آن دسترسی داشته باشد. به طور مشابه، یک فایل فشرده از یک حجم NTFS(NTFS volume) زمانی که در یک حجم با فرمت FAT قرار می گیرد، به طور خودکار از حالت فشرده خارج می شود.

خلاصه(Summary)

  • فایل سیستم(file system) مکانی برای ذخیره فایل ها و ویژگی های فایل است. این روشی برای سازماندهی فایل های سیستم است. این به سیستم عامل در جستجو و بازیابی فایل کمک می کند.
  • انواع مختلفی از فایل سیستم وجود دارد(file system) . هر سیستم عامل دارای سیستم فایل(file system) مخصوص به خود است که با سیستم عامل از قبل نصب شده است.
  • جابجایی بین فایل سیستم(file system) ها امکان پذیر است. اما اگر ویژگی های فایل سیستم(file system) قبلی در سیستم جدید پشتیبانی نشود، همه فایل ها ویژگی های قدیمی را از دست می دهند. بنابراین، توصیه نمی شود.


About the author

من یک مهندس نرم افزار با بیش از 10 سال سابقه در زمینه مهندسی ویندوز هستم. من در توسعه برنامه‌های مبتنی بر ویندوز، و همچنین سخت‌افزار و درایورهای صوتی برای نسل بعدی سیستم‌عامل ویندوز مایکروسافت، ویندوز 11، تخصص دارم. تجربه من در ساخت برنامه‌های ویندوز، من را برای هر شرکتی که به دنبال توسعه محصولات فناوری نوآورانه است، دارایی ارزشمندی می‌کند.



Related posts