ファイルとは何ですか？ファイルシステムはどのように編成されていますか？異なるシステム上のファイル名とディレクトリ名。ファイル名の種類

親愛なるユーザーの皆さん、この記事では、ファイルなどのトピックについて説明します。つまり、次のことを考慮します。 ファイル管理, ファイルタイプ, ファイル構造, ファイル属性.

ファイルシステム

OSの主なタスクの1つは、ディスクに保存されているデータを操作するときにユーザーに利便性を提供することです。これを行うために、OSは、保存されたデータの物理構造を、Norton Commander、Far Manager、WindowsExplorerなどのユーティリティによって表示されるディレクトリツリーとして実装されるユーザーフレンドリーな論理モデルに置き換えます。このモデルの基本的な要素は ファイル、これはと同じです ファイルシステム 一般に、論理構造と物理構造の両方で特徴付けることができます。

ファイル管理

ファイル-名前付きエリア外部メモリデータの読み取りと書き込み用。

ファイルは電源とは関係なくメモリに保存されます。例外は、ファイルシステムを模倣する構造がRAMに作成される場合のramdiskです。

ファイルシステム（FS）は、名前付きデータセット（ファイル）の作成、保存、およびアクセスのための編成を提供するOSコンポーネントです。

ファイルシステムには次のものが含まれます。ファイルシステムには次のものが含まれます。

ディスク上のすべてのファイルのコレクション。
ファイルの管理に使用されるデータ構造のセット（ファイルディレクトリ、ファイル記述子、空きディスク容量と使用済みディスク容量の割り当てテーブル）。
全身の複合体ソフトウェアツール、ファイルのさまざまな操作を実装します：作成、破棄、読み取り、書き込み、命名、検索。

FSによって解決されるタスクは、コンピューティングプロセス全体の編成方法によって異なります。最も単純なタイプは、シングルユーザーおよびシングルプログラムオペレーティングシステムのFSです。このようなFSの主な機能は、次のタスクを解決することを目的としています。

ファイルの命名。
アプリケーションのプログラミングインターフェイス。
FS論理モデルのデータウェアハウスの物理組織へのマッピング。
電源障害、ハードウェアおよびソフトウェアエラーに対するFSの復元力。

FSタスクは、1人のユーザーの作業用に設計されたシングルユーザーマルチタスクオペレーティングシステムではより複雑になりますが、同時に複数のプロセスを実行することを可能にします。上記のタスクに加えて、新しいタスクが追加されます-複数のプロセスからのファイルを共有します。

この場合のファイルは共有リソースです。つまり、FSはそのようなリソースに関連するすべての問題を解決する必要があります。特に、ファイルとその一部をブロックし、コピーを調整し、競合を防ぎ、デッドロックを排除する手段を提供する必要があります。マルチユーザーシステムでは、別のタスクが表示されます。あるユーザーのファイルを別のユーザーによる不正アクセスから保護します。

ネットワークOSの一部として機能するファイルシステムの機能はさらに複雑になり、保護を整理する必要があります ファイル別のユーザーによる不正アクセスからの1人のユーザー。

主目的 ファイルシステムおよび対応する ファイル管理システム-ファイルとして編成されたファイルの便利な管理の編成：必要なレコードの特定の物理アドレスを使用した低レベルのデータアクセスの代わりに、ファイル名とその中のレコードで論理アクセスが使用されます。

「ファイルシステム」と「ファイル管理システム」という用語は区別する必要があります。ファイルシステムは、まず、ファイルとして編成されたデータへのアクセスの原則を定義します。また、「ファイル管理システム」という用語は、ファイルシステムの特定の実装に関連して使用する必要があります。これは、特定のOSのファイルを処理するソフトウェアモジュールのセットです。

例

ファイル FATシステム（ファイルアロケーションテーブル）はファイル管理システムとして多くの実装があります

最初のPC用に開発されたシステムは単にFATと呼ばれていました（現在は単にFAT-12と呼ばれています）。フロッピーディスクで動作するように設計されており、しばらくの間、ハードドライブ.
その後、より大きなハードドライブで動作するように改善され、この新しい実装はFAT-16と呼ばれました。この名前は、MS-DOS自体のSUFに関連しても使用されます。
OS / 2用のFATの実装は、スーパーFATと呼ばれます（主な違いは、各ファイルの拡張属性をサポートする機能です）。
Windows 9x / NTなどのSUFバージョンがあります。（FAT-32）。

ファイルタイプ

通常のファイル：ユーザーが入力した、またはシステムとユーザープログラムの操作の結果として形成された任意の性質の情報が含まれています。通常のファイルの内容は、それを処理するアプリケーションによって決定されます。

通常のファイルには、次の2つのタイプがあります。

ソフトウェア（実行可能）-OSコマンド言語で記述され、いくつかのシステム機能を実行するプログラムです（拡張子は.exe、.com、.batです）。
データファイル–他のすべてのタイプのファイル：テキストおよびグラフィックドキュメント、スプレッドシート、データベースなど。

カタログ-これは、一方では、いくつかの考慮事項に基づいてユーザーによって結合されたファイルのグループです（たとえば、ゲームプログラムを含むファイル、または1つのソフトウェアパッケージを構成するファイル）、他方では、これは特別なものですいくつかの非公式な機能（ファイルの種類、ディスク上の場所、アクセス権、作成および変更の日付）に従ってユーザーによってグループ化された一連のファイルに関するシステムヘルプ情報を含むファイルの種類。

特別ファイルファイルアクセスメカニズムを統合するために使用されるI / Oデバイスに関連付けられたダミーファイルです。外部デバイス。特殊ファイルを使用すると、ユーザーは通常のファイル書き込みまたはファイル読み取りコマンドを使用してI / O操作を実行できます。これらのコマンドは、最初にFSプログラムによって処理され、次に要求のある段階で、OSによって、対応するデバイスを制御するコマンドに変換されます（PRN、LPT1-プリンタポート用（シンボリック名、OS用-）これらはファイルです）、CON-キーボード用）。

例。 con text1をコピーします（キーボードを使用）。

ファイル構造

ファイル構造-ディスク上のファイルのセット全体とそれらの間の関係（ファイルがディスクに保存される順序）。

ファイル構造の種類：

単純、また シングルレベル：ディレクトリはファイルの線形シーケンスです。
階層的また マルチレベル：ディレクトリ自体を別のディレクトリの一部にすることができ、その中に多くのファイルとサブディレクトリを含めることができます。階層構造には、「ツリー」と「ネットワーク」の2つのタイプがあります。ファイルが1つのディレクトリ（MS-DOS、Windows OS）のみに入ることが許可されている場合、ディレクトリは「ツリー」を形成し、ファイルを一度に複数のディレクトリに含めることができる場合（UNIX）は「ネットワーク」を形成します。
ファイル構造は、ディレクトリとファイルの階層を説明するグラフとして表すことができます。

ファイル名の種類

ファイルは名前で識別されます。ユーザーがファイルを提供する 象徴的な名前、使用される文字と名前の長さの両方に対するOSの制限を考慮に入れながら。初期のファイルシステムでは、これらの境界は非常に狭かった。だから人気で FATファイルシステム名前の長さは、よく知られている8.3スキーム（名前自体に8文字、名前拡張子に3文字）によって制限されます。UNIXSystemVでは、名前に14文字を超える文字を含めることはできません。

ただし、長い名前を使用すると、ファイルに真のニーモニック名を付けることができるため、ユーザーにとってはるかに便利です。これにより、十分に長い時間が経過した後でも、このファイルの内容を思い出すことができます。したがって、最近のファイルシステムは長いシンボリックファイル名をサポートする傾向があります。

たとえば、Windows NTは、NTFSファイルシステムで、ファイル名の長さを最大255文字に指定していますが、終了するヌル文字はカウントされません。

長い名前に移行すると、短い名前を使用する古いアプリケーションとの互換性の問題が発生します。アプリケーションが以前の規則に従ってファイルにアクセスするには、ファイルシステムが長い名前を持つファイルと同等の短い名前（エイリアス）を提供できる必要があります。したがって、重要なタスクの1つは、適切な短い名前を生成する問題です。

シンボリック名には、単純、複合、相対の3つのタイプがあります。

簡単な名前同じディレクトリ内のファイルを識別し、文字の命名法と名前の長さに基づいてファイルに割り当てられます。
フルネームは、パスがルートから指定されたファイル、ドライブ名、ファイル名に渡されるすべてのディレクトリの単純なシンボリック名のチェーンです。この上、フルネームは複合、OSで受け入れられている区切り文字によって単純な名前が互いに区切られています。
ファイルも識別できます 相対名。相対ファイル名は、「現在のディレクトリ」の概念によって定義されます。各時点で、ディレクトリの1つが最新であり、このディレクトリは、OSのコマンドでユーザー自身が選択します。ファイルシステムは、現在のディレクトリの名前を修正して、相対名に加えて完全なファイル名を形成できるようにします。

ツリーのようなファイル構造では、ファイルとそのフルネーム（「1つのファイル-1つのフルネーム」）の間に1対1の対応があります。ネットワークファイル構造では、ファイルを複数のディレクトリに含めることができるため、複数のフルネームを持つことができます。ここでの対応は真です-「1つのファイル-多くのフルネーム」。

ファイル2.docの場合、現在のディレクトリがディレクトリ2008_yearであるという条件で、3種類すべての名前を定義します。

簡単な名前：2.doc
フルネーム：C：\ 2008_year \ Documents \ 2.doc
相対名：Documents \ 2.doc

ファイル属性

属性はファイルの重要な特性です。属性ファイルのプロパティを説明する情報です。可能なファイル属性の例：

「読み取り専用」フラグ。
特徴 " 隠しファイル" （隠れた）;
特徴 " システムファイル" （システム）;
「アーカイブファイル」（アーカイブ）に署名します。
ファイルタイプ（通常のファイル、ディレクトリ、特殊ファイル）;
ファイル所有者;
ファイル作成者;
ファイルにアクセスするためのパスワード。
許可されたファイルアクセス操作に関する情報。
作成時刻、最終アクセス、および最終変更。
現在のファイルサイズ。
最大ファイルサイズ;
「一時的（プロセス完了後に削除）」に署名します。
ブロックサイン。

さまざまな種類のファイルシステムでは、さまざまな属性のセットを使用してファイルを特徴付けることができます（たとえば、シングルユーザーOSでは、属性のセットには、ユーザーと保護に関連する特性（ファイル作成者、ファイル作成者、ファイルにアクセスするためのパスワード）は含まれません。ファイルなど）。

ユーザーは、ファイルシステムによってこの目的のために提供された手段を使用して属性にアクセスできます。通常、任意の属性の値を読み取ることができますが、一部のみを変更します。たとえば、ファイルの権限を変更することはできますが、ファイルの作成日や現在のサイズを変更することはできません。

ファイルのアクセス許可

ファイルアクセス権を定義するということは、ユーザーごとに、ユーザーが適用できる一連の操作を定義することを意味します。与えられたファイル。異なるファイルシステムには、区別可能なアクセス操作の独自のリストがある場合があります。このリストには、次の操作が含まれる場合があります。

ファイルの作成。
ファイルの破棄。
ファイルへの書き込み。
ファイルを開く。
ファイルを閉じます。
ファイルからの読み取り。
ファイルの追加。
ファイル検索。
ファイル属性の取得。
新しい属性値を設定します。
名前の変更。
ファイルの実行。
カタログ閲覧等

最も一般的なケースでは アクセス権アクセス権のマトリックスで記述できます。列はシステム内のすべてのファイルに対応し、行はすべてのユーザーに対応し、許可される操作は行と列の交点に示されます。

一部のシステムでは、ユーザーは別々のカテゴリに分類される場合があります。 1つのカテゴリのすべてのユーザーに対して、たとえば次のように統一されたアクセス権が定義されます。 UNIXシステムすべてのユーザーは、ファイルの所有者、グループのメンバー、およびその他すべてのユーザーの3つのカテゴリに分類されます。

ファイルシステムファイルシステム）-情報メディア上のデータを整理、保存、および命名する方法を決定する規制。これは、通常ファイルの形式でグループ化される情報の物理ストレージの形式を定義します。特定のファイルシステムは、ファイル（フォルダー）名のサイズ、可能な最大のファイルとパーティションのサイズ、およびファイル属性のセットを決定します。一部のファイルシステムは、アクセス制御やファイル暗号化などのサービスを提供します。

ファイルシステムは、一方では記憶媒体を接続し、もう一方ではファイルにアクセスするためのAPIを接続します。アプリケーションプログラムがファイルにアクセスするとき、情報が特定のファイルにどのように配置されているか、およびどの物理タイプのメディア（CD、ハードディスク、磁気テープ、またはフラッシュメモリユニット）に記録されているかはわかりません。プログラムが知っているのは、ファイルの名前、そのサイズ、および属性だけです。ファイルシステムドライバからこのデータを受け取ります。ファイルが物理メディア（ハードディスクなど）のどこにどのように書き込まれるかを決定するのはファイルシステムです。

視点からオペレーティング・システム、ディスク全体は512バイト以上のクラスターのセットです。ファイルシステムドライバーは、クラスターをファイルとディレクトリ（実際には、そのディレクトリ内のファイルのリストを含むファイル）に編成します。同じドライバが、現在使用されているクラスタ、無料のクラスタ、および失敗としてマークされているクラスタを追跡します。

ただし、ファイルシステムは必ずしも物理記憶媒体に直接リンクされているとは限りません。仮想ファイルシステムとネットワークファイルシステムがあります。これらは、にあるファイルにアクセスするための単なる方法です。リモートコンピュータ.

ファイルシステムの仕組み。みんなのために Windowsファイル名前であるパスを作成しますローカルディスクおよびディレクトリとサブディレクトリの名前。したがって、パスは、プログラムがファイルを見つける一種のアドレスです。以下のサイドバーにいくつかの便利なファイルへのパスがあります。プログラムが特定のファイルを必要とする場合、プログラムはWindowsに要求を送信し、オペレーティングシステムはそれをファイルシステムに転送します。パスを使用して、ファイルシステムはハードドライブ上のオブジェクトの物理的な場所を特定し、それをWindowsに渡します。ファイルシステムは、ハードドライブ上のさまざまなファイルアドレスをそれぞれのパスにマップするデータベースを作成します。一般的なNTFSファイルシステムでは、このようなデータベースはMFT（マスターファイルテーブル）と呼ばれます。

コピーが移動よりも時間がかかる理由。ファイルを移動すると、メインファイルテーブルのエントリのみが変更され、ハードディスクに保存されているファイルのアドレスは同じままになります。コピーする場合、ファイルシステムはデータを再保存する必要があり、これには通常時間がかかります。

米。 3.8。ファイルのコピー

順序がファイルシステムに保持されているかどうか。倉庫のように、ハードドライブは時間の経過とともに雑然とします。古いファイルが削除されるか、空き領域に上書きされ、新しいデータが追加されます...さらに、Windowsは、ファイルをディスク上の最初の空きセクターに保存し、ファイルをいくつかの部分（フラグメント）に分割します（そうでない場合）。フリーエリアに収まります。そのため、時間の経過とともに、複数のアドレスが同じパスに対応し始め、写真などの大きなファイルを開く時間が絶えず増加しています。デフラグにより、ファイルの整合性を復元できるため、PCの速度が向上します。

ファイルシステムはどう違うのですか？ストレージ要件に応じて、いくつかのファイルシステムの1つを使用できます。ファイルシステム間の主な違いは、許可される最大ファイルサイズです。

ファイルシステムとは何ですか。コンピュータは5種類のファイルシステムを使用します。

FAT16（ファイルアロケーションテーブル16）。 1983年に開発され、最大2GBのサイズのファイルでのみ正しく機能しました。 4 GB以下の容量のデータドライブを使用し、65,536個以下のファイルを保存することが許可されました。この廃止されたファイルシステムは、FAT32およびNTFSに置き換えられました。

FAT32。ハードドライブに保存されるデータの量が絶えず増加しているという事実のために、1997年にFAT32ファイルシステムが導入されました。最大4GBのサイズのファイルをサポートします。ハードドライブ最大約8TBの容量で、約2億7000万のファイルを保存できます。 Windows 95以降に加えて、AppleのMac OSXなどの他のオペレーティングシステムでもFAT32ファイルシステムを使用できます。現在、平均ファイルサイズは大幅に増加しています。たとえば、ビデオフィルムのボリュームは4 GBをはるかに超えているため、リムーバブルドライブ（フラッシュドライブまたはフラッシュドライブ）でのみFAT32を使用するのが理にかなっています。外部リジッドディスク）。

NTFS（新技術ファイルシステム）。これは現在、Windowsの標準ファイルシステムです。これまで考えられなかった16TBのファイルサイズを管理でき、最大256TBのハードドライブをサポートします。ファイルシステムを使用すると、ほぼ無制限の数（40億以上）のファイルを保存できます。大きなファイルや大きなハードドライブを使用する場合は、NTFS機能を拡張できます。システムのもう1つの利点は、ロギングです。このテクノロジーにより、すべての変化 NTFSファイル最初にハードディスクの別の領域に書き込みます。これにより、停電時など、保存中にデータが失われるのを防ぎます。

exFAT（拡張ファイルアロケーションテーブル）。ファイルを保存する機能を提供するためにメモリカード用に作成されました大きいサイズ。ただし、exFATは、ServicePack2以降を搭載したWindowsでのみ機能します。 Windows Vista ServicePack1またはWindows7の場合。このファイルシステムはWindowsでのみサポートされているため、実際には使用されません。

HSF +（階層ファイルシステム+）。オペレーティングシステムの標準ファイルシステム Macシステム OS。 NTFSと同様に、非常に大きなファイルおよびハードドライブ。これはジャーナル化されたファイルシステムです。 Windowsで使いたい方へ HDD HSF +を使用する場合は、インストールする必要があります追加プログラム、MacDriveなど。

移動、コピー、削除するとどうなりますか。 Windowsまたは他のオペレーティングシステムのエクスプローラウィンドウでファイルに対して実行されるすべての操作が、ハードドライブの物理的な変換につながるわけではありません。多くの場合、メインファイルテーブルに小さな変更を加えるだけで十分です。以下の図は、Windowsでさまざまなオブジェクト（ファイルとフォルダー）を移動、コピー、および削除するプロセス中に、ハードドライブとファイルシステムで実際に何が起こるかを明確に示しています。

米。 3.9。ファイルの操作

ファイルシステムを変更することは可能ですか？はい。ただし、このためには、ハードドライブをフォーマットする必要があります。どのファイルシステムから選択できるかは、インストールされているオペレーティングシステムまたはフォーマットが実行されるプログラムによって異なります。たとえば、Windowsでは、これらはFAT32とNTFSです。使用するハードドライブリストされているすべての利点を考慮して、WindowsベースのコンピューターでのみファイルシステムとしてNTFSを選択することをお勧めします。データ交換の目的で接続する場合外部ハードにドライブ Macコンピューター、唯一の正しい選択はFAT32です。この場合、次の問題が発生します。FAT32を使用する場合、Windowsは任意の容量のハードドライブで動作できますが、フォーマットプロセス中、パーティションまたはハードドライブの最大サイズは32GBに制限されます。終了：Paragon Disk Managerなどのハードドライブソフトウェアを使用して、ハードドライブ全体をFAT32にフォーマットできます。

ライブラリとは何ですか。 Windows 7では、ライブラリと呼ばれる追加のファイル管理機能が導入されました。ビデオ、ドキュメント、写真、音楽の4種類のライブラリを利用できます。場所に関係なく、同じフォルダ内の対応するタイプのすべてのファイルが表示されます。また、ファイルはライブラリフォルダーに物理的に配置されていませんが、コピー、名前の変更、削除など、対応するライブラリで直接ファイルに対して任意の操作を実行できます。 Picasaなどの一部のプログラムも、ライブラリを使用してファイルを合理的に整理します。ハードドライブ自体で画像やその他のファイルを検索することもできます。

プログラムがデータにアクセスする方法。ハードドライブにアクセスするすべてのプログラムは、最初にファイルが配置されているパスを含む要求をWindowsに送信します。次に、オペレーティングシステムはそれをファイルシステムテーブルに転送します。このテーブルには住所それがハードドライブ上で見つけることができるファイル。このアドレスを使用して、ファイルシステムは目的のファイルを見つけてオペレーティングシステムに転送します。 Windowsは、受信したファイルを対応する要求と照合し、要求を送信したプログラムに送信します。その後、プログラムはファイルを開きます。マイクロソフトプログラム Word、したがってそれを編集する機能を提供します。保存や削除など、その後のファイルへの変更ごとに、プログラムは新しい要求を開始します。

米。 3.10。データアクセスの構成

ファイルシステムを使用します。ファイルシステムの操作は、ユーザーの目には見えません。それでも彼には、このプロセスに介入する機会があります-の助けを借りて学ぶために社会的プログラム PCのハードドライブ上のファイルシステムのタイプ。必要に応じて、別のファイルシステムに変換します。

米。 3.11。ファイルシステムの操作

ファイルシステムを使用すると、プログラムとデータを整理し、これらのオブジェクトの整然とした管理を整理できます。

パーソナルコンピュータのオペレーティングシステムは、Unixオペレーティングシステムの基礎となるファイルシステムの概念によって深く刻印されています。 Unixでは、I / Oサブシステムはファイルと周辺機器。この場合、ファイルは、ディスク、端末、またはその他のデバイス上のデータのセットとして理解されます。

ファイルシステム は、ファイルに対する操作を提供するオペレーティングシステムの機能部分です。ファイルシステムを使用すると、コンテンツ、サイズ、タイプなどに関係なく、ファイルとディレクトリ（ディレクトリ）を操作できます。

ファイルシステム データ管理システムです。

データ管理システムは、ユーザーがファイルの物理的な操作のほとんどから解放され、主にデータの論理的なプロパティに集中できるシステムです。

OSファイルシステムは、ユーザーのために外部ストレージデバイスの仮想表現を作成し、ユーザーが低レベルの物理デバイス制御コマンドではなく、高いレベルセットとデータ構造。

ファイルシステム（宛先）：

外部メモリ内の情報の実際の場所の画像を非表示にします。
特定のコンピューター構成の機能（ファイルを操作する論理レベル）からのプログラムの独立性を保証します。
データ交換中に発生するエラーに対する標準的な応答を提供します。

ファイル構造

ディスク上のファイルのセット全体とそれらの間の関係は、ファイル構造と呼ばれます。開発されたオペレーティングシステムは、ツリーとして編成された階層的なマルチレベルのファイル構造を持っています。

ディレクトリのツリー構造が使用されます- ディレクトリツリー. Unixから借りました。 階層構造 -システムの構造。そのパーツ（コンポーネント）は、包含または従属の関係によって接続されています。

階層構造は、頂点がコンポーネントに対応し、円弧がリンクに対応する方向付けられたツリーで表されます。

Gドライブディレクトリツリー

有向ツリーは、ルートと任意の頂点の間にパスが1つしかない、区別された頂点（ルート）を持つグラフです。この場合、2つの方向オプションが可能です。すべてのパスがルートからリーフに方向付けられるか、すべてのパスがリーフからルートに方向付けられます。

ツリーは、階層構造の記述と設計に使用されます。

ルートが開始位置で、リーフが最終位置です。

セクション

フォーマット中のハードディスクまたは光磁気ディスクは、いくつかの部分に分割して、別々の（独立した）ディスクと同じように操作できます。これらの部分は呼ばれます セクションまた 論理ドライブ。 OSは特定のサイズより大きいディスクを処理できないため、ディスクを複数の論理ディスクに分割する必要がある場合があります。データとユーザープログラムを別々に保存すると非常に便利ですシステムプログラム（OS）、OSは「コンピュータから飛び立つ」ことができるからです。

章–ディスクの領域。下 論理ディスク（パーティション）コンピュータは、オペレーティングシステムが単一のエンティティとして機能するストレージメディアとして理解されます。

ドライブ名–論理ドライブの指定。ルートディレクトリのエントリ。

論理ディスク（パーティション）はラテン文字で示されます A、B、C、D、E、 ...（AからZまでの32文字）。

文字A、Bはフロッピーディスク用に予約されています。

C-ハードドライブ。通常、OSがロードされます。

残りの文字は論理ドライブ、CDなどです。 WindowsOSの論理ドライブの最大数は無限です。

V パーティションテーブル このセクションの開始位置と終了位置、およびこのセクションのセクター数（位置とサイズ）を示します。

論理ドライブのファイル構造

ファイル内のディスク上の情報にアクセスするには、最初のセクターの物理アドレス（サーフェス番号+トラック番号+セクター番号）、このファイルが占めるクラスターの総数、次のクラスターのアドレス（次の場合）を知る必要があります。ファイルサイズが1つのクラスターのサイズよりも大きい

要素ファイル構造:

開始セクター （ブートストラップ、ブートセクター）;

テーブル 宿泊施設ファイル （FAT-ファイルアロケーションテーブル）;

ルートディレクトリ （ルートディレクトリ）;

データ領域 （残りの空きディスク容量）。

ブート-セクタ

ブート-セクタ -ディスクの最初の（初期）セクター。 0側、0トラックにあります。

ブートセクタには、サービス情報が含まれています。

ディスククラスターサイズ（クラスターは、FATテーブルのサイズを縮小するために複数のセクターを1つのグループに結合するブロックです）。

FATテーブルの場所（ブートセクターには、FATテーブルが配置されている場所へのポインターがあります）。

FATテーブルサイズ;

FATテーブルの数（FATが破壊されると情報が失われ、回復が困難になるため、信頼性とセキュリティを確保するために、常にテーブルのコピーが少なくとも2つあります）。

ルートディレクトリの先頭のアドレスとその最大サイズ。

ブートセクターには、ブートストラップブロック（ブートローダー）があります- ブートレコードブートレコード。

ブートローダーは、実行可能プログラムをに配置するユーティリティプログラムです。羊そしてそれを実行の準備ができた状態にします。

FAT（ファイルアロケーションテーブル）

FAT（ファイルアロケーションテーブル）-ファイルアロケーションテーブル。ディスクのどの部分が各ファイルに属するかを定義します。ディスクデータ領域は、OSでは番号付きクラスターのシーケンスとして表されます。

肥満ディスクのデータ領域のクラスターをアドレス指定する要素の配列です。各データエリアクラスタは、1つのFATエントリに対応します。 FAT要素は、データ領域内のファイルクラスターへのリンクのチェーンとして機能します。

ファイルアロケーションテーブルの構造：

FATは、長さが16/32/64ビットの要素で構成されます。合計で、テーブルには最大65520のそのような要素を含めることができ、各要素（最初の2つを除く）はディスククラスターに対応します。クラスターは、ファイルとディレクトリ用のディスクのデータ領域にスペースが割り当てられるユニットです。テーブルの最初の2つの要素（番号0と1）は予約されており、テーブルの残りの各要素は、同じ番号のディスククラスターの状態を示しています。この要素は、クラスターが空いていること、クラスターに欠陥があること、クラスターがファイルに属していること、およびクラスターがファイル内の最後のクラスターであることを示している可能性があります。クラスターがファイルに属し、最後のクラスターではない場合、テーブルエントリには、このファイル内の次のクラスターの番号が含まれます。

肥満ファイル構造の非常に重要な要素です。 FAT違反は、論理ドライブ全体の情報の完全または部分的な損失につながる可能性があります。そのため、FATの2つのコピーがディスクに保存されます。存在する特別プログラム、FATの状態を監視し、違反を修正します。

別のOSに必要異なるバージョン肥満

Windows 95 FAT16、FAT32

Windows NT（XP）NTFS

Novell Netware TurboFAT

UNIX NFS、ReiserFS

記憶媒体の論理構造

遅かれ早かれ、初心者のコンピュータユーザーはファイルシステム（FS）のような概念に直面します。原則として、この用語を知っているのは、ストレージメディア（論理ドライブと接続されたメディア（フラッシュドライブ、メモリカード、外付けハードドライブ））をフォーマットするときに初めてです。

フォーマットする前に、Windowsオペレーティングシステムは、メディア上のファイルシステムのタイプ、クラスターサイズ、およびフォーマット方法（クイックまたはフル）を選択するように要求します。ファイルシステムとは何か、なぜそれが必要なのかを見てみましょう。

すべての情報は、特定の順序で配置する必要がある形式でメディアに書き込まれます。そうしないと、オペレーティングシステムとプログラムがデータを操作できなくなります。この順序は、メディアにファイルを配置するための特定のアルゴリズムとルールを使用して、ファイルシステムによって編成されます。

プログラムがディスクに書き込まれるファイルを必要とするとき、それがどのようにそしてどこに保存されるかを知る必要はありません。プログラムに必要なのは、このデータをファイルシステムに渡すためにファイル名、サイズ、および属性を知ることだけです。これにより、目的のファイル。メディアにデータを書き込むときにも同じことが起こります。プログラムはファイルに関する情報（名前、サイズ、属性）をファイルシステムに転送し、ファイルシステムは独自の特定のルールに従ってファイルを保存します。

よりよく理解するために、図書館員がそのタイトルで顧客に本を貸していると想像してください。またはで逆順：クライアントは、読んだ本を図書館員に返却し、図書館員はそれを保管場所に戻します。クライアントは、本がどこにどのように保管されているかを知る必要はありません。これは、機関の従業員の責任です。図書館員は図書館の目録規則を知っており、これらの規則に従って、出版物を検索するか、元に戻します。その公式機能を実行します。 V この例ライブラリは情報キャリアであり、ライブラリアンはファイルシステムであり、クライアントはプログラムです。

ファイルシステムの基本機能

ファイルシステムの主な機能は次のとおりです。

ファイル形式でのデータキャリアでの配置と注文。
記憶媒体上でサポートされるデータの最大量を決定する。
ファイルの作成、読み取り、削除。
ファイル属性の割り当てと変更（サイズ、作成と変更の時間、ファイルの所有者と作成者、読み取り専用、隠しファイル、一時ファイル、アーカイブ済み、実行可能ファイル、ファイル名の最大長など）。
ファイル構造の定義。
ファイルの論理編成のためのディレクトリ編成。
システム障害が発生した場合のファイルの保護。
不正アクセスやコンテンツの変更からのファイルの保護。

ハードディスクまたはその他のメディアに書き込まれた情報は、クラスター構成に基づいてハードディスクに配置されます。クラスターは、ファイル全体またはファイルの一部が配置される特定のサイズのセルの一種です。

ファイルにクラスターサイズがある場合、ファイルは1つのクラスターのみを占有します。ファイルサイズがセルサイズを超える場合は、複数のクラスターセルに配置されます。さらに、空きクラスタは互いに隣接していない可能性がありますが、ディスクの物理的な表面に散在しています。このようなシステムでは、ファイルを保存するときにスペースを最も合理的に使用できます。ファイルシステムのタスクは、書き込み時にファイルを空きクラスターに最適に分解し、読み取り時に収集してプログラムまたはオペレーティングシステムに発行することです。

ファイルシステムの種類

コンピュータ、ストレージメディア、オペレーティングシステムの進化の過程で、たくさんのファイルシステム。このような進化的な選択の過程で、今日、次のタイプのFSが主にハードドライブと外付けドライブ（フラッシュドライブ、メモリカード、外付けハードドライブ、CD）を操作するために使用されています。

FAT32
ISO9660

最後の2つのシステムは、CDで動作するように設計されています。 Ext3およびExt4ファイルシステムは、Linuxベースのオペレーティングシステムで動作します。 NFS Plusは、Appleコンピュータで使用されるOSXオペレーティングシステム用のファイルシステムです。

最も広く使用されているファイルシステムはNTFSとFAT32ですが、これは驚くべきことではありません。これらは、世界中の大多数のコンピューターを実行するWindowsオペレーティングシステム用に設計されています。

現在、FAT32は、データの保存と保護の信頼性が高いため、より高度なNTFSシステムに積極的に取って代わられています。そのほか最新バージョンハードディスクパーティションがFAT32でフォーマットされている場合、WindowsOSはそれ自体をインストールすることを許可しません。インストーラーは、パーティションをNTFSにフォーマットするように要求します。

ファイル NTFSシステム数百テラバイトのボリュームと最大16テラバイトの単一ファイルサイズのディスクでの作業をサポートします。

FAT32ファイルシステムは、最大8テラバイトのドライブと最大4GBの単一ファイルサイズをサポートします。ほとんどの場合、このFSはフラッシュドライブとメモリカードで使用されます。 FAT32でフォーマットされています外付けドライブ工場で。

ただし、4 GBのファイルサイズ制限は、今日すでに大きなマイナスになっています。高品質のビデオが配信されるため、ムービーのファイルサイズはこの制限を超え、メディアに書き込むことができなくなります。

シェア。

ファイルシステムは、オペレーティングシステムによって使用されるシステムです。 Windowsシステム。データを整理してディスクに保存する必要があります。ハードドライブにデータを保存する責任があるのは彼女です。ファイルシステムとは何か、そしてそのようなシステムの種類は何かを見てみましょう。

なぜファイルシステムが必要なのですか

「マイコンピュータ」というフォルダに移動すると、コンピュータで使用されているファイルシステムを理解できます。次に、をクリックする必要があります右クリックマウスを押して「プロパティ」を選択します。表示される情報ウィンドウで、次の碑文を読むことができます：ファイルシステム:(名前）。

各ディスクが同じファイルシステムを持つ必要はまったくありません。調べるには、各ディスクを調べる必要があります。

からです正しい選択ファイルシステムとあなたのセキュリティに依存しますパソコン、およびオペレーティングシステムがクラッシュしてデータを失うことはありません。 Windowsで見つけられるファイルシステムを見てみましょう。

ファイルシステムの種類

肥満

最初に確認するのは、FATと呼ばれるファイルシステムです。今日では非常にまれであるため、詳細に説明する価値はありません。その最大の欠点は最大音量ディスクはわずか2GBで、最近のハードウェアにはほとんどありません。したがって、ディスクのボリュームが大きい場合、ディスクは機能しなくなります。数年前、ハードドライブの標準サイズは2 GBでしたが、このファイルシステムはそこで完全に使用されていました。しかし、今日、それは時代遅れになり、歴史のゴミ箱に誇りを持っています。

次のファイルシステムは有名なFAT32です。32はシステムのビット深度です。このバージョンは、以前のファイルシステムの更新バージョンです。以前に使用している場合 Windows版、その後、ドライブのフォーマットに問題が発生する可能性があります。ただし、このシステムは以前のシステムよりもはるかに安定しており、ファイルの操作ははるかに高速になります。

NTFS

次に、NTFSファイルシステムとは何かを見てみましょう。このシステムファイルストレージは比較的最近登場し、前の2つよりも最新のものです。ただし、多くの利点があるにもかかわらず、欠点が失われることはありません。今日、商業会社によって製造されたほとんどのディスクには、まさにそのようなファイルシステムがあります。それはデータをはるかによく保存しますが、それはあなたのコンピュータのリソースにかなり要求があります。

さらに、論理ディスクの全負荷が最大90％の場合、ファイルシステムのパフォーマンスは大幅に低下します。また、オペレーティングシステムがWindows XPより古い場合、そのようなファイルシステムは単にそのオペレーティングシステムでの作業を拒否します。ドライブにディスクを入れると、コンピュータはそれを認識できないか、不明なパーティションとしてマークされます。利点について言えば、小さなファイルを使用するこのようなファイルシステムの作業は、はるかに高速で優れていることに注意してください。ディスクが持つことができる最大サイズは18TBです。ファイルの断片化などもあります。これにより、ファイルシステムの速度は低下しませんが、通常どおり機能し続けます。また、NTFSを使用すると、ファイルの破損が発生しないことを完全かつ完全に確認できます。このシステムはディスク容量が非常に経済的であり、ファイルをまったく損傷することなく最小サイズに圧縮できます。ちなみに、このシステムのおかげで、紛失した場合でもデータを復旧できるようになりました。したがって、このシステムをFATと比較すると、すべての利点が明らかです。それがあなたに提供できる最も重要なことは安全です。

UDF

次に、UDFファイルシステムとは何かを検討します。このファイルシステムは、コンピュータのオペレーティングシステムから独立しており、光メディアに保存されたデータを保存するために使用されます。以前のシステムとは異なり、UDFを使用すると、すでにいっぱいになっているフロッピーディスクに情報を追加で書き込むことができます。また、このファイルシステムは、残りの情報を損傷することなく、ディスク上の特定のファイルを選択的に消去できます。ルートテリトリーなどのメタデータはディスク内にランダムに配置されていますが、このデータの基礎には、256セクター、257、N-1の3つの場所があります。この場合 Nはトラックサイズです。

DVD形式のディスクの場合、ファイルサイズの制限がまったくないため、UDFが最も成功しているファイルシステムです。大小両方のビデオを録画できます。

UDFのおかげで、最終的なファイルシステムとは何か、そしてコンピューターに正しく選択する方法を学びました。

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