souborový systém Windows je systém používaný operačním systémem k ukládání a organizování souborů na pevném disku. Jednoduše řečeno, tato věc je zodpovědná za ukládání informací (souborů a složek) na pevný disk a velikost, kterou tyto informace zabírají.

Z výběru souborový systém Záleží na bezpečnosti počítače a na tom, jak moc budou vážit informace na pevném disku. Bezpečností mám na mysli stabilitu provozu a ochranu před ztrátou dat.

Operační systém Windows XP podporuje dva systémy souborů pro pevné disky:FAT a NTFS.

Souborový systém FAT ( File Allocation Table) je nejvhodnější pro použití na discích a oddílech do velikosti 200 MB

FAT je nejjednodušší systém souborů podporovaný systémem Windows NT.

Adresář FAT nemá žádnou specifickou strukturu a soubory se zapisují na první volné místo na disku. Systém souborů FAT navíc podporuje pouze čtyři atributy souborů: System, Hidden, Read-Only a Archive.

Oprávnění nelze nastavit pro soubory umístěné na oddílech FAT.

Souborový systém NTFS ( New Technology File System organizuje soubory do adresářů a třídí je podle názvu.

NTFS je nejvhodnější pro použití na jednotkách větších než 400 MB. S rostoucí velikostí disku neklesá výkon souborového systému NTFS jako FAT, ale tento systém je náročnější na zdroje počítače, zejména RAM. Přesně souborový systém NTFS používá většina uživatelů, i když jako vždy existují řada nevýhod:

Operační systémy ne starší než Windows XP běží na NTFS

V současné době NTFS nemá vestavěné šifrování souborů;

Pokud je logický disk zaplněn z více než 90 procent, výkon se prudce zpomalí

Ale jsou tu i výhody:

Maximální velikost disku může dosáhnout 18 TB;

Pracuje se soubory většími než 4 GB;

Pokud ve FAT existuje vysoká pravděpodobnost poškození souboru při selhání operačního systému, pak je v NTFS tato možnost prakticky vyloučena;

NTFS umožňuje komprimovat soubory a tím zmenšit jejich místo na disku;

Ekonomičtěji využívá místo na disku:

Je možné obnovit systém...atd.

Zjistit, jaký souborový systém je na disku s vaším operačním systémem použit, je velmi jednoduché.

Chcete-li to provést, musíte kliknout na ikonu na ploše Můj počítač-> vyberte jednotku, na které je nainstalován operační systém (obvykle pohon C)
Klikněte pravým tlačítkem a vyberte Vlastnosti- přejděte na kartu Jsou běžné.

Mělo by být napsáno Systém souborů: NTFS. Ale možná Tuk32 nebo Tlustý 16

Navíc to není fakt, že vůbec vaše lokální disky existuje stejný souborový systém. Chcete-li to zjistit, podívejte se na všechny ostatní disky.

Mimochodem, ve stejném okně můžeme zjistit Kapacita disku, a také uvidíte, kolik volný prostor zbývá na něm (a podle toho, kolik místa Zaneprázdněný)

Systém souborů umožňuje organizovat programy a data a organizovat řádnou správu těchto objektů.

Koncept souborového systému, který je základem operačního systému Unix, zanechal hluboký otisk na operačních systémech osobních počítačů. V Unix OS sjednocuje I/O subsystém způsob přístupu k souborům a příslušenství. Soubor je chápán jako soubor dat na disku, terminálu nebo jiném zařízení.

Souborový systém je funkční část operačního systému, která provádí operace se soubory. Souborový systém umožňuje pracovat se soubory a adresáři (adresáři) bez ohledu na jejich obsah, velikost, typ atp.

Souborový systém je systém pro správu dat.

Systém správy dat je systém, ve kterém jsou uživatelé osvobozeni od většiny fyzických manipulací se soubory a mohou se soustředit především na logické vlastnosti dat.

Souborové systémy OS vytvářejí pro uživatele určitý druh virtuální reprezentace externích úložných zařízení, což jim umožňuje pracovat nikoli na nízké úrovni příkazů pro ovládání fyzických zařízení, ale na vysoké úrovni datových sad a struktur.

Systém souborů (účel):

• skryje obrázek skutečného umístění informací v externí paměti;
• zajišťuje nezávislost programů na konkrétní konfiguraci počítače (logická úroveň práce se soubory);
• poskytuje standardní reakce na chyby, ke kterým dochází při výměně dat.

Struktura souboru

Celá kolekce souborů na disku a vztahy mezi nimi se nazývá struktura souborů. Vyvinuté operační systémy mají hierarchickou - víceúrovňovou strukturu souborů, organizovanou ve formě stromu.

Používá se stromová adresářová struktura − adresářový strom. Půjčeno z Unixu. Hierarchická struktura – struktura systému, jehož části (složky) jsou spojeny vztahy inkluze nebo podřízenosti.

Hierarchická struktura je reprezentována orientovaným stromem, ve kterém vrcholy odpovídají komponentám a oblouky odpovídají spojením.

Strom adresářů jednotky G

Usměrněný strom je graf s vybraným vrcholem (kořenem), ve kterém existuje jedinečná cesta mezi kořenem a libovolným vrcholem. V tomto případě jsou možné dvě možnosti orientace: buď jsou všechny cesty orientovány od kořene ke kořenům, nebo jsou všechny cesty orientovány od listů ke kořenu.

Stromy se používají k popisu a návrhu hierarchických struktur.

Kořen je výchozí pozicí, listy jsou koncovou pozicí.

Sekce

Během procesu formátování lze jakýkoli pevný nebo magnetooptický disk rozdělit na několik částí a považovat za samostatné (nezávislé) disky. Tyto části se nazývají sekce nebo logické disky. Rozdělení disku na několik logické disky může být nezbytné, protože operační systém nedokáže zpracovat disky větší než určitá velikost. Je velmi výhodné ukládat data a uživatelské programy odděleně od systémových programů (OS), protože OS může „vylétnout z počítače“.

Kapitola– oblast disku. Pod logický disk (oddíl) Počítačem rozumíme jakékoli paměťové médium, se kterým operační systém pracuje jako jeden celek.

Název disku– označení logické jednotky; záznam v kořenovém adresáři.

Logické jednotky (oddíly) jsou označeny latinkou A, B, C, D, E, ... (32 písmen od A do Z).

Písmena A, B jsou vyhrazena pro diskety.

S - HDD, ze kterého se obvykle načítá OS.

Zbývající písmena jsou logické disky, CD atd. Maximální počet logických jednotek pro OS Windows je nekonečný.

V tabulka oddílů je uvedeno umístění začátku a konce této sekce a počet sektorů v této sekci (umístění a velikost).

Struktura souboru logické jednotky

Pro přístup k informacím na disku obsaženým v souboru potřebujete znát fyzickou adresu prvního sektoru (číslo povrchu + číslo stopy + číslo sektoru), celkový počet clusterů obsazených tímto souborem, adresu dalšího clusteru, pokud velikost souboru je větší než velikost jednoho clusteru

Elementy struktura souboru:

startovní sektor (bootstrap, Boot sektor);

stůl umístěnísoubory (FAT – File Allocation Table);

kořenový adresář (Kořenový adresář);

datová oblast (zbývající volné místo na disku).

Bota-sektor

Bota-sektor – první (počáteční) sektor disku. Nachází se na 0-straně, 0-stopě.

Spouštěcí sektor obsahuje informace o službě:

velikost diskového clusteru (cluster je blok, který kombinuje několik sektorů do skupiny, aby se zmenšila velikost tabulky FAT);

umístění tabulky FAT (v zaváděcím sektoru je ukazatel na umístění tabulky FAT);

velikost tabulky FAT;

počet tabulek FAT (vždy existují alespoň 2 kopie tabulky, aby byla zajištěna spolehlivost a bezpečnost, protože zničení FAT vede ke ztrátě informací a je obtížné ji obnovit);

adresu začátku kořenového adresáře a jeho maximální velikost.

Zaváděcí sektor obsahuje spouštěcí blok (bootloader) - Boot Record.

Loader je obslužný program, který umístí spustitelný program RAM a uvádí jej do stavu připravenosti k provedení.

FAT (tabulka alokace souborů)

FAT (File Allocation Table) – alokační tabulka souborů. Definuje, které oblasti disku patří ke každému souboru. Datová oblast disku je v OS reprezentována jako sekvence očíslovaných clusterů.

TLUSTÝ je pole prvků, které řeší shluky datové oblasti disku. Každý cluster datové oblasti odpovídá jednomu prvku FAT. Prvky FAT slouží jako řetězec odkazů na clustery souborů v oblasti dat.

Struktura tabulky alokace souborů:

FAT se skládá z 16/32/64 bitových prvků. Celkem může tabulka obsahovat až 65520 takových prvků, přičemž každý z nich (kromě prvních dvou) odpovídá diskovému clusteru. Cluster je jednotka, která alokuje místo v datové oblasti na disku pro soubory a adresáře. První dva prvky tabulky (číslované 0 a 1) jsou vyhrazeny a každý ze zbývajících prvků tabulky popisuje stav diskového clusteru se stejným číslem. Prvek může indikovat, že cluster je volný, že cluster je vadný, že cluster patří do souboru a je posledním clusterem v souboru. Pokud cluster patří k souboru a není jeho posledním clusterem, pak prvek tabulky obsahuje číslo dalšího clusteru v tomto souboru.

TLUSTÝ– mimořádně důležitý prvek struktury souborů. Porušení FAT může vést k úplné nebo částečné ztrátě informací na celém logickém disku. Proto jsou na disku uloženy dvě kopie FAT. Existovat speciální programy, které sledují stav FAT a opravují porušení.

Vyžadováno pro různé OS různé verze TLUSTÝ

Windows 95 FAT 16, FAT 32

Windows NT (XP) NTFS

Novell Netware TurboFAT

UNIX NFS, ReiserFS

Logická struktura paměťového média

V případě nouzového výpadku proudu se zapne Osobní počítač havaruje. Pokud budete mít štěstí, po obnovení napájení lze počítač znovu zapnout a bude nadále správně fungovat. Ale v 5 procentech případů je problém. To je způsobeno chybami vyskytujícími se v systému souborů. pevný disk. Takové chyby vedou k tomu, že stahování nedokáže přečíst potřebné soubory. A počítač se samozřejmě nezapne. Chcete-li odstranit chyby v systému souborů, musíte zkontrolovat jeho kontrolu chyb. A tady nastává problém. Kontrola chyb v systému souborů totiž vyžaduje pracovní počítač. A právě v důsledku této chyby tomu tak není.

Proto k provedení kontroly můžete použít spouštěcí disk nebo spouštěcí flash disk. Tito. bude to Live CD nebo podobné Live Flash. Ale v případě, že máte po ruce jiný počítač, můžete to udělat jednodušeji. Naposledy jsem použil metodu „udělej to snadněji“. 1. odstranil pevný disk, na kterém se vyskytla chyba v systému souborů 2. připojil jej k funkčnímu počítači jako druhý disk 3. vestavěný pomocí Windows provedl kontrolu pevného disku 4. vyjmul pevný disk po kontrole 5. a vrátil jej do cílového počítače. Spuštění ukázalo, že funkčnost systému byla obnovena. Zde je nepříliš složitý způsob, jak zkontrolovat a obnovit systém souborů poté, co se v něm objeví chyby.

Kontrola souborového systému pomocí standardních nástrojů – krok za krokem

Chcete-li provést kontrolu FS, proveďte následující operace: - přejděte na „Počítač“ nebo „Tento počítač“ - podle toho, kdo má jakou verzi operačního systému Systémy Windows- otevře kontextovou nabídku disku, který hodláte zkontrolovat - v kontextové nabídce vyberte položku "VLASTNOSTI" - v dialogovém okně, které se otevře, přejděte na kartu "SERVIS" - na otevřené kartě vidíme položku "Zkontrolovat pro chyby“ a tlačítko „KONTROLA“ - na zjištěné jedno tlačítko a stiskněte. - objeví se dialogové okno se specifikací souhlasu s provedením kontroly disku - odpovídáme kladně. (Je důležité si uvědomit, že na obrázku je označena možnost „Skenovat a opravit vadné sektory“). Pokud je vybrána tato možnost, kontrola se bude skládat z 5 etap, nikoli ze tří. Kontrola bude trvat déle, ale jedním z prvků kontroly bude vyhledávání a oprava špatných bloků na pevném disku.

V případě, že zkontrolujete systémový disk, ze kterého byl spuštěn program pro Windows kontrola chyb oznámí, že kontrola je aktivní tento moment je nemožné a k dokončení vyžaduje restart. Pokud s restartem souhlasíte, kontrola bude provedena při příštím zapnutí počítače. Ve stejném případě, když zkontrolujeme souborový systém na pevném disku vyjmutém z nefunkčního počítače třetí strany a připojíme jej k vlastnímu pracovnímu, dojde ke kontrole chyb na požadovaném logickém disku ihned po jeho spuštění. Není potřeba restart. Začátečníci mohou mít otázku - "která logická jednotka cílového pevného disku by měla být zkontrolována, pokud existuje několik logických jednotek?" Moje odpověď je, že musíte zkontrolovat ten, na kterém je nainstalován operační systém. Všechno je zde logické. Pokud se OS na cílovém počítači nespustí, pak můžeme předpokládat, že FS je vadný. Ale OS je umístěn na určité logické jednotce, což znamená, že problémy s FS jsou na něm. Je to chaotické, ale je to tak. Po kontrole chyb FS a jejich odstranění je velká šance, že počítač bude opět normálně fungovat. Pokud jeho výkon nebyl obnoven, pak jsou buď chyby v FS disku fatální a budete muset přeinstalovat OS, nebo důvod nefunkčnosti počítače spočívá v něčem úplně jiném, a ne na pevném disku.

Spuštění kontroly chyb pevného disku prostřednictvím příkazového řádku

Pokud nechcete spouštět skenování disku pomocí grafických nástrojů OS, můžete jej spustit také pomocí příkazového řádku. Chcete-li to provést, spusťte - Start - Spustit - a do okna příkazového řádku napište příkaz "cmd" - spustit. Pokud máte Windows 8.0 nebo Windows 8.1, pak okno „Spustit“ nenajdete. A okno příkazového řádku lze spustit pomocí kombinace klávesových zkratek - „Windows + R“.

Pro spuštění skenování byl zadán příkaz - CHKDSK D: /F /R
Jak můžete vidět z příkazu, disk „D“ je nastaven pro testování. Jsou to následující příkazy: /F- příkaz pro opravu chyb disku /R- příkaz k vyhledání poškozených sektorů a obnovení přeživších informací Pokud máte v úmyslu podrobněji prostudovat všechny možnosti příkazu kontroly disku „CHKDSK“, můžete použít příkazový řádek Windows zobrazí parametry tohoto příkazu - k tomu použijeme příkaz chkdsk /?

Dříve nebo později se začínající uživatel počítače setká s takovým konceptem, jako je souborový systém (FS). K prvnímu seznámení s tímto pojmem zpravidla dochází při formátování paměťového média: logické disky a připojená média (flash disky, paměťové karty, externí pevný disk).

Před formátováním vás operační systém Windows vyzve k výběru typu systému souborů na médiu, velikosti clusteru a způsobu formátování (rychlé nebo úplné). Pojďme zjistit, co je souborový systém a proč je potřeba?

Veškeré informace jsou na nosiči zaznamenány ve formě, která musí být umístěna v určitém pořadí, jinak operační systém a programy nebudou moci s daty pracovat. Toto pořadí je organizováno systémem souborů pomocí určitých algoritmů a pravidel pro umístění souborů na médium.

Když program potřebuje soubor uložený na disku, nemusí vědět, jak a kde je uložen. Vše, co program vyžaduje, je znát název souboru, jeho velikost a atributy, aby mohl tato data přenést do souborového systému, který poskytne přístup k požadovaný soubor. Totéž se děje při zápisu dat na médium: program přenese informace o souboru (název, velikost, atributy) do souborového systému, který je uloží podle vlastních specifických pravidel.

Pro lepší pochopení si představte, že knihovník dává knihu klientovi na základě jejího názvu. Nebo v opačném pořadí: klient vrátí knihu, kterou přečetl, knihovníkovi, který ji uloží zpět. Klient nemusí vědět, kde a jak je kniha uložena, za to odpovídá pracovník provozovny. Knihovník zná pravidla katalogizace knihoven a podle těchto pravidel publikaci vyhledá nebo ji zařadí zpět, tzn. vykonává své oficiální funkce. V v tomto příkladu knihovna je paměťové médium, knihovník je souborový systém, klient je program.

Základní funkce souborového systému

Hlavní funkce souborového systému jsou:

• umístění a organizace na nosiči dat ve formě souborů;
• stanovení maximálního podporovaného množství dat na paměťovém médiu;
• vytváření, čtení a mazání souborů;
• přiřazování a změna atributů souboru (velikost, čas vytvoření a úpravy, vlastník a tvůrce souboru, pouze pro čtení, skrytý soubor, dočasný soubor, archiv, spustitelný soubor, maximální délka název souboru atd.);
• určení struktury souboru;
• organizace adresářů pro logické uspořádání souborů;
• ochrana souborů v případě selhání systému;
• ochrana souborů před neoprávněným přístupem a změna jejich obsahu.

Informace zaznamenané na pevném disku nebo jiném médiu jsou tam umístěny na základě klastrové organizace. Cluster je druh buňky o určité velikosti, do které se vejde celý soubor nebo jeho část.

Pokud má soubor velikost clusteru, pak zabírá pouze jeden cluster. Pokud velikost souboru překročí velikost buňky, je umístěn do několika buněk klastru. Navíc volné shluky nemusí být umístěny vedle sebe, ale mohou být rozptýleny po fyzickém povrchu disku. Tento systém umožňuje co nejefektivněji využít prostor při ukládání souborů. Úkolem souborového systému je optimálním způsobem distribuovat soubor při zápisu do volných clusterů a také jej při čtení sestavit a předat programu nebo operačnímu systému.

Typy souborových systémů

V procesu evoluce počítačů, paměťových médií a operační systémy Objevilo se a zmizelo velké množství souborových systémů. V procesu takového evolučního výběru se dnes pro práci s pevnými disky a externími úložnými zařízeními (flash disky, paměťové karty, externí pevné disky, CD) používají především následující typy souborových systémů:

1. FAT32
2. ISO9660

Poslední dva systémy jsou určeny pro práci s CD. Souborové systémy Ext3 a Ext4 pracují s operačními systémy založenými na Na bázi Linuxu. NFS Plus je souborový systém pro operační systémy OS X používaný na počítačích Apple.

Nejpoužívanějšími souborovými systémy jsou NTFS a FAT32 a není se čemu divit, protože... jsou určeny pro operační systémy Windows, na kterých běží drtivá většina počítačů na světě.

Nyní je FAT32 aktivně nahrazován pokročilejším systémem NTFS kvůli jeho větší spolehlivosti v bezpečnosti a ochraně dat. kromě nejnovější verze OS Windows se jednoduše nedovolí nainstalovat, pokud je oddíl pevného disku naformátován na FAT32. Instalační program vás požádá o naformátování oddílu na NTFS.

Souborový systém NTFS podporuje disky s kapacitou stovek terabajtů a velikostí jednoho souboru až 16 terabajtů.

Systém souborů FAT32 podporuje disky o velikosti až 8 terabajtů a velikosti jednoho souboru až 4 GB. Nejčastěji se tento FS používá na flash discích a paměťových kartách. Formátují se ve FAT32 externí disky v továrně.

Omezení velikosti souboru 4GB je však již dnes velkou nevýhodou, protože... Kvůli distribuci vysoce kvalitního videa velikost souboru filmu překročí tento limit a nebude možné jej zaznamenat na médium.

Podíl. ,

NTFS A FAT32 nejsou jediné souborové systémy, které může vidět a číst Windows 10. Podporuje také práci se staršími verzemi TLUSTÝ, rozšířené exFAT, Nový ReFS, virtuální CDFS, a také částečně s těmi, které se používají v Linux EXT2 A EXT3. Při práci s disky, včetně vyměnitelných, budete možná muset určit aktuální souborový systém média nebo logického oddílu. Ve Windows 10 to můžete udělat různými způsoby.

Nejjednodušší- tím otevřete vlastnosti disku a uvidíte, co je specifikováno v parametru.

Tato metoda je však vhodná pouze pro jednotky, které mají písmeno a výslovně "rodák" souborový systém, pokud je médium nebo oddíl naformátován EXT3 nebo z důvodu poruchy bude určeno jako DRSNÝ, nebude k dispozici v Průzkumníku. V tomto případě byste měli k určení systému souborů použít modul snap-in nebo obslužný program konzoly.

Stisknutím kláves Win + X otevřete nabídku tlačítka Start, spusťte modul snap-in a podívejte se na obsah sloupce.

Modul snap-in zobrazí i ty disky a diskové oddíly, které nemají písmeno. Jiný způsob, jak se dívat FS dopravce je použít nástroj. Otevřete příkazový řádek a spusťte tyto dva příkazy:

objem seznamu

První příkaz spustí obslužný program, druhý zobrazí seznam všech logických oddílů. Potřebné informace najdete ve sloupci FS. Alternativní - řídicí panel. Chcete-li zjistit typ systému souborů pro všechny disky, spusťte jej jako správce a spusťte příkaz získat-objem. Hledané hodnoty budou uvedeny ve sloupci FileSystemType.

Bohužel, všechny výše popsané metody mají společnou nevýhodu, a to nesprávné rozpoznání Souborové systémy Linux CDFS A EXT2/3/4 .

Takže v našem příkladu odhodlaný CDFS Jak Neznámý a identifikovaný modul snap-in Správa disků CDFS správně, ale nemohl rozpoznat EXT3, definovat to jako DRSNÝ, tedy jako absence souborového systému. Standardní nástroje začaly ukazovat správné výsledky až po instalaci – utility a ovladače pro přístup k médiím EXT2/3/4 z prostředí Windows.

A když už se bavíme o EXT2/3/4, zároveň stojí za zmínku i souborové systémy HFS nebo HFS+, používané v máku. Po připojení k počítači s Windows také nebudou detekovány a abyste s nimi mohli pracovat, musíte nainstalovat ovladač Paragon HFS+ nebo MacDrive.