Файловая система и примеры распространенных файловых си-стем

Файловая система – часть ОС, обеспечивающая пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на диске, и совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами.

В широком смысле понятие "файловая система" включает: совокупность всех фай-лов на диске; наборы структур данных, используемых для управления файлами, такие, например, как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске; комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами, в частности: создание, уничтожение, чтение, запись, именование, поиск и другие операции над файлами.

Функционирование любой файловой системы можно представить многоуровневой моделью, в которой каждый уровень предоставляет некоторый интерфейс вышележащему уровню, а сам, в свою очередь, для выполнения своей работы использует интерфейс нижележащего уровня. Модель: [запрос к файлу] → символьный уровень → базовый уровень → уровень проверки доступа → логический уровень → физический уровень → [подсистема ввода-вывода].

Самый простой тип – это файловая система в однопользовательских и однопрограммных ОС. Основные функции: именование файлов, программный интерфейс для приложений, отображение логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных, устойчивость файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств. Задачи файловой системы усложняются в однопользовательских мультипрограммных ОС. К перечисленным выше задачам добавляется новая задача совместного доступа к файлу из нескольких процессов. Должны быть предусмотрены средства блокировки файла и его частей, предотвращения гонок, исключение тупиков, согласование копий и т. п. В многопользовательских системах появляется еще одна задача: защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя. Еще более сложными становятся функции файловой ситемы, которая работает в составе сетевой ОС.

FAT (file allocation table) – таблица размещения файлов. Линейная табличная структура со сведениями о файлах, их атрибутами и другими данными, определяющими местонахождение файлов в среде FAT.

HPFS (High Performance File System) - высокопроизводительная файловая система. Стремится к тому, чтобы расположить файл в смежных кластерах, или расширить его на диске, чтобы фрагменты файла физически были как можно ближе друг к другу.

NTFS (New Technology File System): надежность, расширенная функциональность, поддержка POSIX, гибкость.