Файловая система UNIX

Организация файловой системы UNIX имеет древовидную структуру, вершина которой называется корнем, а сама структура называется файловым деревом. Каждая вершина в файловом дереве, за исключением листьев, является каталогом, листья же в свою очередь являются либо обычными файлами, либо файлами устройств. В файловой системе UNIX также существует понятие прав доступа к файлу. Права доступа к файлу регулируются установкой специальных битов разрешения доступа, связанных с файлом. Устанавливая биты разрешения доступа, можно независимо управлять выдачей разрешений на чтение, запись и выполнение для трех категорий пользователей: владельца файла, группового пользователя и прочих. Пользователи также могут создавать файлы, если разрешен доступ к каталогу. Вновь созданные файлы становятся листьями в древовидной структуре файловой системы.

Устройства в системе UNIX трактуются так, как если бы они были файлами. Обращение программ к устройствам имеет тот же самый синтаксис, что и обращение к обычным файлам; семантика операций чтения и записи по отношению к устройствам в большой степени совпадает с семантикой операций чтения и записи обычных файлов. Способ защиты устройств совпадает со способом защиты обычных файлов: путем соответствующей установки битов разрешения доступа к ним. Поскольку имена устройств выглядят так же, как и имена обычных файлов, и поскольку над устройствами и над обычными файлами выполняются одни и те же операции, большинству программ нет необходимости различать внутри себя типы обрабатываемых файлов.
Во время установки UNIX вы можете выбрать различные файловые системы для своих разделов, таким образом они будут отформатированы с использованием различных алгоритмов.

Например операционная система Linux из семейства Unix поддерживает несколько файловых систем:

- Ext2 это аббревиатура от Second Extended Filesystem (по-русски - расширенная файловая система номер два).

- Ext3 - как видно из названия, Third Extended File System (Расширенная файловая система номер три) - является наследником файловой системы Ext2. Ext3 является журнализированной файловой системой. Запись в журнал предотвращает возникновение ошибок и несогласованностей в файловой системе и необходимость запуска программы fsck. Тем самым, уменьшается время перезагрузки в случае сбоя или некорректной остановки системы. Журнал выделяется из свободных блоков файловой системы и, обычно, имеет размер порядка 1 Мбайта на каждый 1 Гбайт файловой системы. Журнал сбрасывается по мере заполнения, после синхронизации структуры файловой системы с диском.

Файловые системы ext2 и ext3 совместимы. По сути, ext3 — этот та же ext2, только с журналом. Раздел ext3 могут читать программы (например, Total Commander в Windows), рассчитанные на ext2. В современных дистрибутивах по умолчанию используется файловая система ext3. Остальные файловые системы довольно специфичны, поэтому не зря по умолчанию используется файловая система ext3 — для обычной системы она является оптимальной.

Таблица 1. Отличия файловых систем для DOS и Windows

	FAT	FAT32	NTFS
Системы, её поддерживающие	DOS, Windows9Х, NT всех версий	Windows98, NT,и XP всех версий	NT4, NT5, 2000, XP, 2003
Максимальный размер тома	2 Гбайт	практически неограничен	практически неограничен
Макс. число файлов на томе	примерно 65 тысяч	практически не ограничено	практически не ограничено
Имя файла	с поддержкой длинных имен - 255 символов, системный набор символов	с поддержкой длинных имен - 255 символов, системный набор символов	255 символов, любые символы любых алфавитов (65 тысяч разных начертаний)
Безопасность	нет	нет	да (начиная с NT5.0 встроена возможность физически шифровать данные)
Устойчивость к сбоям	средняя	плохая (средства оптимизации по скорости привели к появлению слабых по надежности мест)	полная - автоматическое восстановление системы при любых сбоях
Экономичность	минимальная (огромные размеры кластеров на больших дисках)	улучшена за счет уменьшения размеров кластеров	максимальна. Очень эффективная и разнообразная система хранения данных
Быстродействие	высокое для малого числа файлов, но быстро уменьшается с появлением большого количества файлов в каталогах. результат - для слабо заполненных дисков - максимальное, для заполненных -плохое	полностью аналогично FAT, но на дисках большого размера (десятки гигабайт) начинаются серьезные проблемы с общей организацией данных	система не очень эффективна для малых и простых разделов (до 1 Гбайт), но работа с огромными массивами данных и внушительными каталогами организована как нельзя более эффективно и очень сильно превосходит по скорости другие системы

 

Таблица 2. Сравнение файловых систем Linux

	Ext2FS	Ext3FS	ReiserFS	JFS
Стабильность	Отличная	Хорошая	Хорошая	Средняя
Инструментальные средства для спасения удаленных файлов	Есть(комплексные)	Есть(комплексные)	Нет	Нет
Время перезагрузки после аварии	Долго (даже очень долго)	быстро	Очень быстро	Очень быстро
Восстанавливаемость данных в случае аварийного отказа	Хорошо, НО большой риск частичной или полной потери данных	Неизвестно	Очень хорошо. Полная потеря данных очень редка	Очень хорошо