關於文件系統的一些基本信息

Last Updated: 2020-10-29
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Summary:本文將簡要介紹計算機中的文件系統,它控制如何識別、存儲和檢索數據。

文件系統是數據管理的主要手段。沒有它,存儲在存儲介質中的數據將是一個龐大的數據體,因此很難分辨一個數據從哪裡停止,下一個數據從哪裡開始。但是使用文件系統,可以通過將數據分成幾部分並給每個部分一個名稱來輕鬆地隔離和識別數據。

什麼是文件系統?

在計算機中,文件系統或文件系統是命名、識別和檢索文件的方式。一般而言,它是數據的結構化表示和描述該數據的一組元數據。

文件系統中的文件被分成稱為目錄的部分,目錄包含其他目錄和文件。目前,NTFS 是最常用的文件系統。

文件系統結構

文件系統中有兩層或三層,它們有時是明確分離的,但在功能上是結合在一起的。

邏輯文件系統

它是負責與用戶應用程序交互的文件系統的第一層。它為文件操作提供API(應用程序接口),並將請求的操作傳遞給其下層進行處理。

虛擬文件系統

虛擬文件系統是第二層,支持物理文件系統的多個並發實例;每個都稱為文件系統實現。

物理文件系統

作為第三個選項層,物理文件系統與存儲介質的物理操作相關,負責塊的物理放置。它處理正在讀取或寫入的物理塊,以及緩沖和內存管理。

文件系統的類型

Windows 中的文件系統

Microsoft Windows 中有兩種主要的文件系統:NTFS 和 FAT。微軟開發了 ReFS 作為新一代文件系統。

NTFS – 新技術文件系統

NTFS 於 1993 年隨 Windows NT 一起推出,是 Windows 計算機用戶的主要和最廣泛使用的文件系統。它可靠並支持多種功能,包括加密、訪問控制等。

每個文件都作為主文件表中的文件描述符存儲在 NTFS 中。主文件表包括有關文件的所有信息的條目:名稱、大小、分配等。它支持支持極高容量的數據存儲,用於其 48 位和 64 位值以引用文件。

FAT——文件分配表

自 1980 年代以來就存在,FAT 是最簡單的文件系統類型之一,它由塊分配表、文件系統描述符扇區和用於存儲文件和文件夾的公共存儲空間組成。

FAT 將文件存儲在目錄中,目錄是一組 32 字節的記錄,每個記錄定義一個文件或一個文件的擴展屬性。 FAT12、FAT16、FAT32的數字代表枚舉文件系統塊的位數。這意味著FAT12最多可以使用4096個,FAT16和FAT32相應地最多可以使用65536和4294967296個不同的塊引用。

微軟引入了 exFAT 來打破文件或分區的大小限制。

ReFS – 彈性文件系統

作為最新一代,微軟在 Windows 8 中引入了它,目前可用於 Windows 10。它對系統新功能引起的故障具有很高的容忍度。

除非這個存儲空間和數據被覆蓋,否則文件系統的不同位置會存儲大量較舊的備份,以便於恢復文件。

macOS 中的文件系統

Apple 的 macOS 中有兩種類型的文件系統:HFS+ 和 APFS。

HFS+

HFS+ 曾經是 Apple 產品的主要文件系統。隨後APFS在macOS High Sierra中取而代之,高級服務器產品也應用了Apple Xsan。

HFS+ 使用 B 樹來放置和定位文件。卷被分成大小為 512 字節的扇區,然後將這些扇區分組為分配塊。這些扇區的數量取決於整個卷的大小。

日誌提高了數據的可靠性,因此可以跟踪系統的所有更改,並在發生意外事件時快速恢復工作。

其他支持的功能包括訪問控制、邏輯卷加密、數據壓縮和目錄硬鏈接等。

APFS——蘋果文件系統

APFS 旨在解決其前身中的潛在問題,並有效地與 SSD(固態驅動器)和現代閃存存儲配合使用。

APFS 容器保存與文件、文件夾和其他 APFS 結構相關的所有元數據和文件內容。

Linux 中的文件系統

分機

該文件系統屬於主動開發和改進。它通常作為“根”文件系統用於大多數 Linux 安裝。 Ext2、Ext3 和 Ext4 是 Linux 的主要文件系統。

文件系統

它是一個可用的文件系統,可以存儲大量的小文件,具有良好的能力,但不再得到積極的支持。

XFS

XFS 最初用於公司的 IRIX 服務器,現在在 Linux 中實現。該文件系統性能卓越,被廣泛用於保存文件。

JFS

IBM 為公司的計算系統開發了 JFS。 JFS1 是 JFS,公司發布了第二個 JFS2。它目前是開源的,並應用於大多數現代 Linux。

Btrfs

Oracle 從 2009 年開始設計 Btrfs,旨在提供更強的容錯能力、更輕鬆的管理以及更好的可擴展性和可靠性。

總結一下!

文件系統是計算機必不可少的重要組成部分,其種類繁多。以上根據您使用的操作系統列出了一些主要的文件系統類型。總之,看完這個頁面,你會對它有一個全面的了解。

 

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