Що таке файлові системи?

Файлова система - це метод та структура даних, які використовуються операційною системою для збереження інформації про файли на диску чи розділі диску. Тобто, іншими словами, - це метод організації збереження файлів на диску. Термін часто також вживається як синонім до слів ``диск'' або ``дисковий розділ'', коли мова йде про файли розташовані на даному диску чи розділі. Отже, якщо Ви почуєте ``Я маю дві файлові системи'', знайте, що при цьому мається на увазі, два підрозділи, які служать для запису файлів, або у випадку з Лінаксом - це два підрозділи із файловими системами типу ext2 (``розширена файлова система'', як її називають в Лінаксі). Відмінності між диском чи розділом на диску та файловою системою, яка на ньому створена суттєві. Лише деякі програми (включаючи сюди ті, які створюють файлові системи) можуть працювати безпосередньо з секторами⁷² на диску або його розділі. Якщо на цьому диску або розділі вже існує файлова система, вона може такими програмами бути знищена або серйозно пошкоджена. Більшість програм працюють, на відміну від згаданих кількох, з файловими системами і, отже, не зможуть працювати з розділами, які не мають файлової системи на них (або, що приблизно те ж саме, - мають файлову систему не того типу, що потрібен).

Перед тим, як використовувати диск або розділ як файлову систему, його треба ініціалізувати. При цьому на диск записується деяка інформація для підтримання файлової системи у відносному порядку. Цей процес відомий як створення файлової системи.

Більшість файлових систем Юніксів мають дуже схожу загальну структуру, але все-таки розходяться в подробицях. Основні поняття включають суперблок⁷³, inode, блок даних⁷⁴, блок директорії⁷⁵ та блок ссилок. Суперблок містить інформацію про файлову систему в цілому, таку, наприклад, як її розмір (детальна інформація, яка тут мала б знаходиться, залежить від конкретного типу файлової системи). В inode зберігається вся інформація про окремий файл, крім його назви ⁷⁶. Назва файлу записується в директорії разом з номером inode'у. inode зберігає номери кількох блоків, в яких записаний сам файл. Але в inode'і достатньо місця тільки для кількох блоків даних, однак, якщо потрібно буде більше, для ссилок на наступні блоки динамічно виділяється більше місця. Ці блоки, що виділяються динамічно, є непрямими блоками. Тобто, сама їх назва вказує на те, що перш, ніж прочитати дані з блоку, потрібно знайти, де знаходиться сам блок, користуючись ссилкою на нього.

Як звичайно файлові системи Юніксів дозволяють мати файли з ``дірками'' (це робиться за допомогою команди lseek , краще дізнатися про яку можна з сторінки підказки). Дірка в файлі означає, що файлова система просто робить вигляд, нібито якесь певне місце в файлі має розмір нуль байтів, але жодного дискового простору при цьому не резервується на це в самому файлі (тобто файл насправді буде використовувати трохи менше дискового простору). Це трапляється особливо часто для невеликих двійкових файлів, бібліотек для спільного користування в Лінаксі, деяких баз даних та деяких спеціальних випадків. (Дірки створюються записуванням певної спеціальної величини в блоці ссилок або в inode'і. Ця спеціальна адреса означає, що для блоку даних не відводиться простору на диску, тобто в файлі - дірка.)

Дірки досить корисні. На системі автора просте вимірювання показало, що дірки зберігають близько 4 МБайт з 200 МБайт диску. Щоправда система має відносно мало програм і не має баз даних. Засіб для вимірювання дірок описаний в додатку . ⁷⁷

вгору