Sistema de fitxers

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure.
Saltar a la navegació Saltar a la cerca
Captura de pantalla del sistema de fitxers del Windows XP

Un sistema de fitxers (en sigles FS ), en informàtica , indica informalment un mecanisme mitjançant el qual els fitxers es posicionen i s’organitzen en dispositius informàtics que s’utilitzen per a l’ emmagatzematge de dades , com ara unitats d’ emmagatzematge massiu (com ara unitats de cinta magnètica , discs durs , discs òptics , etc.) . unitats de memòria d’estat sòlid (o en casos especials fins i tot en memòria RAM ) o en dispositius remots mitjançant protocols de xarxa .

Antecedents

Abans de l’aparició dels ordinadors , el terme s’utilitzava per descriure un mètode d’arxiu i recuperació de documents en paper. El 1961 el terme es va aplicar a l'arxiu informàtic al costat del seu significat original, i a partir del 1964 es va establir el seu ús general.

Descripció

El gestor de fitxers ( Dolphin (KDE) ) explora un sistema de fitxers a Linux

Més formalment, un sistema de fitxers és el conjunt de tipus de dades abstractes necessaris per emmagatzemar (escriure), organitzar jeràrquicament, manipular, navegar, accedir i llegir les dades . De fet, alguns sistemes de fitxers (com NFS ) no interactuen directament amb els dispositius d’emmagatzematge.

Els sistemes de fitxers es poden representar gràficament mitjançant el navegador de fitxers i textualment mitjançant un intèrpret d’ordres de text . A la representació gràfica ( GUI ) s'utilitza generalment la metàfora de les carpetes que contenen documents (fitxers) i altres subcarpetes.

Els dispositius d'emmagatzematge, com ara els discs durs , es presenten al sistema operatiu com una matriu de blocs de mida fixa, generalment anomenats sectors , normalment de 512 bytes cadascun. Les operacions disponibles són llegir i escriure un bloc arbitrari, o de vegades un conjunt de blocs. Basat en aquest servei proporcionat per dispositius de blocs, el sistema de fitxers realitza dos nivells d'abstracció, que fan que els recursos d'emmagatzematge massiu siguin fàcilment utilitzables pels usuaris.

Gestió

El programari de gestió de sistemes de fitxers s’encarrega d’organitzar aquests sectors en fitxers i fer un seguiment de quins sectors pertanyen a quins fitxers i quins sectors no s’utilitzen. L'usuari normalment té total llibertat per crear fitxers nous, eliminar fitxers existents (alliberant així els blocs que ocupaven) i modificar fitxers existents (canviant així la seva mida i, per tant, el nombre de blocs ocupats).

El primer nivell d’abstracció és el que organitza els sectors en un conjunt d’arxius (fitxers) de mida arbitrària, que poden anar de zero a tota la mida disponible del dispositiu: cada fitxer es distribueix en un conjunt de sectors. Normalment, l'usuari només veu un fitxer i no s'ha de preocupar de quins sectors s'han utilitzat per emmagatzemar-lo. Les operacions disponibles són llegir o escriure un bloc de dades de mida arbitrària en un punt arbitrari del fitxer. No tots els sistemes de fitxers necessiten un dispositiu d’emmagatzematge. De fet, es pot utilitzar un sistema de fitxers per organitzar i representar qualsevol tipus de dades, ja siguin emmagatzemades o generades dinàmicament (per exemple, a partir d’una connexió de xarxa).

Noms de fitxers jeràrquics

El segon nivell d'abstracció és el que us permet organitzar fitxers assignant-los noms jeràrquics. Normalment, els sistemes de fitxers tenen taules d’associació dels noms de fitxers amb els fitxers respectius mitjançant connexions físiques , normalment connectant el nom del fitxer a un índex en una taula d’assignació de fitxers ( taula d’assignació de fitxers) d’alguna mena, com ara el FAT d’un MS-DOS sistema de fitxers o un inode en un sistema de fitxers semblant a Unix . Les estructures de carpetes només poden estar a un nivell o poden permetre una estructura jeràrquica en què les carpetes puguin contenir subcarpetes. En alguns sistemes de fitxers, els noms de fitxers s’estructuren amb una sintaxi especial (per exemple, extensions o números de versió).

Els sistemes de fitxers jerarquitzats van ser un dels primers interessos de recerca de Dennis Ritchie , un dels pares fundadors d' Unix ; les implementacions anteriors es restringien a uns quants nivells.

Control d'accés

El sistema de fitxers també s'utilitza per emmagatzemar dades que s'utilitzen per controlar l'accés a cada fitxer mitjançant processos . Els criteris de seguretat de les tasques dels sistemes de fitxers normalment es basen en llistes de control d’accés ( llistes de control d’accés o ACL) o capacitats . La poca fiabilitat de les ACL s'ha descobert durant algunes dècades i, per aquest motiu, els sistemes operatius moderns tendeixen a utilitzar el mecanisme de capacitats. Els sistemes de fitxers comercials encara fan servir ACL. Una ACL permet definir per a cada element del sistema de fitxers quins permisos té (llegir, escriure, modificar, etc.) cada usuari que accedeixi al sistema.

Característiques especials

Els sistemes de fitxers tradicionals ofereixen eines per crear, moure i eliminar tant fitxers com carpetes, però no permeten crear enllaços de carpetes addicionals (els enllaços durs Unix i NTFS ), ni canviar el nom dels enllaços pares (".." a Unix o DOS / Sistemes Windows ) i per crear enllaços bidireccionals entre fitxers. Aquests sistemes de fitxers tradicionals també tenen mètodes per crear, moure, suprimir i truncar fitxers, i per substituir o fer cues d'algunes dades. En canvi, no permeten afegir dades ni truncar un fitxer al cap, evitant la inserció o la supressió arbitrària de dades. Les operacions possibles són, per tant, molt asimètriques i sovint són ineficients en contextos particulars.

Principals tipus

Al llarg de la història de l’ordinador, s’han ideat una infinitat de sistemes de fitxers. Els sistemes operatius moderns sovint poden accedir a diferents sistemes de fitxers, sovint simplement instal·lant un mòdul o controlador especial. Els tipus de sistemes de fitxers es poden classificar en sistemes de fitxers de disc , sistemes de fitxers de xarxa i sistemes de fitxers per a usos especials . En molts casos, en el llenguatge de la indústria, el terme sistema de fitxers s'utilitza per significar l'estructura d'emmagatzematge del dispositiu, una forma argot de dir "carpetes i fitxers" tal com es veu a l'intèrpret d'ordres del sistema operatiu. En l'argot comú, és habitual dir, sobretot en sistemes GNU / Linux , que el sistema de fitxers està muntat , per permetre que el sistema operatiu hi accedeixi per a operacions de lectura / escriptura.

Sistema de fitxers d’emmagatzematge massiu

Un sistema de fitxers de disc és un sistema de fitxers dissenyat per emmagatzemar fitxers en una unitat de disc , que es pot connectar directament o indirectament a l’ ordinador . Alguns exemples de sistemes de fitxers de disc són:

Sistema de fitxers distribuït

Un sistema de fitxers distribuït us permet accedir a fitxers d’un ordinador remot a través d’una xarxa , potencialment simultàniament des de diversos equips. Alguns exemples de sistemes de fitxers de xarxa són:

Sistema de fitxers per a tasques especials

Alguns sistemes de fitxers s’utilitzen per a tasques especials que no entren directament en les dues primeres categories. Molts no tenen cap relació amb un mitjà d’emmagatzematge de dades permanent, però són utilitzats pel sistema operatiu per donar accés a algunes funcionalitats. Alguns exemples són:

  • archfs (arxius)
  • cdfs (lectura i escriptura de CD)
  • incdfs (lectura i escriptura de CD o DVD regravables com si fossin disquets, utilitzats al programari Nero)
  • cfs (memòria cau)
  • DEVFS ( solaris , GNU / Linux crea dinàmicament fitxers especials per donar accés als dispositius realment instal·lats)
  • ftpfs (accés FTP )
  • lnfs (noms llargs)
  • nntpfs (netnews)
  • procfs ( GNU / Linux i altres, mostra les dades d'estat del sistema i del procés)
  • ROMFS (sistema de fitxers utilitzat en sistemes μClinux )
  • TCFS : sistema de fitxers criptogràfics transparent. Dissenyat a la Universitat de Salerno, proporciona una capa de xifratge transparent que permet l'ús de primitives d'escriptura oberta i de lectura de sistemes unix.
  • TMPFS (sistema de fitxers temporal que descansa sobre la memòria del sistema)
  • SYSFS ( GNU / Linux 2.6, substitueix parcialment procfs )

Nota

  1. ^ Presentació del sistema de fitxers d'Apple - WWDC 2016 - Vídeos: desenvolupador d'Apple , a developer.apple.com . Consultat el 23 de juny de 2016 .

Articles relacionats

Altres projectes

Informàtica Portal de TI : accediu a les entrades de Viquipèdia relacionades amb TI