Un système de fichiers est un processus de gestion des données comment et où sur un disque de stockage, également appelé gestion de fichiers ou FS. Il s'agit d'un composant de disque logique qui compresse les fichiers séparés en groupes, appelés répertoires. Il est abstrait pour un utilisateur humain et lié à un ordinateur ; par conséquent, il gère les opérations internes d'un disque. Des fichiers et des répertoires supplémentaires peuvent se trouver dans les répertoires. Bien qu'il existe différents systèmes de fichiers avec Windows, NTFS est le plus courant de nos jours. Il serait impossible qu'un fichier portant le même nom existe et également impossible de supprimer des programmes installés et de récupérer des fichiers spécifiques sans gestion de fichiers, et les fichiers n'auraient aucune organisation sans structure de fichiers. Le système de fichiers vous permet d'afficher un fichier dans le répertoire actuel car les fichiers sont souvent gérés dans une hiérarchie.
Un disque (par exemple, un disque dur) possède un système de fichiers, quels que soient son type et son utilisation. En outre, il contient des informations sur la taille du fichier, le nom du fichier, les informations sur les fragments d'emplacement du fichier et l'emplacement de stockage des données du disque, et décrit également comment un utilisateur ou une application peut accéder aux données. Les opérations telles que les métadonnées, la dénomination des fichiers, la gestion du stockage et les répertoires/dossiers sont toutes gérées par le système de fichiers.
Sur un périphérique de stockage, les fichiers sont stockés dans des secteurs dans lesquels les données sont stockées en groupes de secteurs appelés blocs. La taille et l'emplacement des fichiers sont identifiés par le système de fichiers, et cela permet également de reconnaître quels secteurs sont prêts à être utilisés. Outre Windows, certains autres systèmes d'exploitation contiennent des systèmes de fichiers FAT et NTFS. Mais les produits Apple (comme iOS et macOS) utilisent HFS+ comme système d'exploitation et sont compatibles avec de nombreux types de systèmes de fichiers.
Parfois, le terme « système de fichiers » est utilisé pour faire référence aux partitions. Par exemple, dire « sur le disque dur, deux systèmes de fichiers sont disponibles » ne signifie pas nécessairement que le disque est divisé entre deux systèmes de fichiers, NTFS et FAT. Mais cela signifie que deux partitions distinctes utilisent le même disque physique.
Pour fonctionner, un système de fichiers est requis par la plupart des applications avec lesquelles vous entrez en contact ; par conséquent, chaque partition doit en avoir une. De plus, si un programme est conçu pour être utilisé sous macOS, vous ne pourrez pas l'utiliser sous Windows car les programmes dépendent du système de fichiers.
Exemples de systèmes de fichiers
Les exemples de systèmes de fichiers sont donnés ci-dessous :
GRAISSE: FAT est un type de système de fichiers développé pour les disques durs. Il signifie table d'allocation de fichiers et a été introduit pour la première fois en 1977, et est utilisé pour 12 ou 16 bits pour chaque accès de cluster à la table d'allocation de fichiers (FAT). Sur les disques durs et autres systèmes informatiques, il permet de gérer les fichiers sur les systèmes d'exploitation Microsoft. Dans les appareils tels que les appareils photo numériques, les mémoires flash et autres appareils portables, on le trouve également souvent utilisé pour stocker des informations sur les fichiers. Cela contribue également à prolonger la durée de vie d’un disque dur en minimisant l’usure du disque dur. Aujourd'hui, FAT n'est pas utilisé par les versions ultérieures de Microsoft Windows comme Windows XP, Vista, 7 et 10 car elles utilisent NTFS. Le FAT8, FAT12, FAT32, FAT16 sont tous les différents types de FAT (pour table d'allocation de fichiers).
GFS : Un GFS est un système de fichiers, qui signifie Global File System. Il a la capacité de permettre à plusieurs ordinateurs d’agir comme une machine intégrée, qui a été développée pour la première fois à l’Université du Minnesota. Mais désormais, il est géré par Red Hat. Lorsque la distance physique entre deux ordinateurs ou plus est élevée et qu'ils ne peuvent pas s'envoyer des fichiers directement entre eux, un système de fichiers GFS les rend capables de partager directement un groupe de fichiers. Un ordinateur peut organiser ses E/S pour préserver les systèmes de fichiers à l'aide d'un système de fichiers global.
HFS : HFS (système de fichiers hiérarchique) est le système de fichiers utilisé sur un ordinateur Macintosh pour créer un répertoire au moment du formatage d'un disque dur. Généralement, sa fonction de base est d'organiser ou de conserver les fichiers sur un disque dur Macintosh. Apple n'est pas capable de prendre en charge l'écriture ou le formatage de disques HFS depuis l'arrivée d'OS X sur le marché. De plus, les disques au format HFS ne sont pas reconnus par les ordinateurs Windows car HFS est un format Macintosh. À l'aide des systèmes de fichiers WIN32 ou NTFS, les disques durs Windows sont formatés.
NTFS : NTFS est le système de fichiers, qui signifie système de fichiers NT, et stocke et récupère les fichiers sur le système d'exploitation Windows NT et d'autres versions de Windows comme Windows 2000, Windows XP, Windows 7 et Windows 10. Parfois, il est connu sous le nom de nouvelle technologie. Système de fichiers. Par rapport aux systèmes de fichiers FAT et HPFS, il offre de meilleures méthodes de récupération de fichiers et de protection des données et offre un certain nombre d'améliorations en termes d'extensibilité, de sécurité et de performances.
FDU : Un UDF est un système de fichiers, signifie Universal Disk Format et utilisé pour la première fois, développé par l'OSTA (Optical Storage Technology Association) en 1995 pour assurer la cohérence entre les données écrites sur plusieurs supports optiques. Il est utilisé avec les CD-ROM et les DVD-ROM et est pris en charge sur tous les systèmes d'exploitation. Aujourd'hui, il est utilisé dans le processus de création de CD-R et de CD-RW, appelé écriture par paquets.
Architecture du système de fichiers
Deux ou trois couches sont contenues dans le système de fichiers. Parfois, ces couches fonctionnent de manière combinée et parfois sont explicitement séparées. Pour les opérations sur les fichiers, l'API (Application Program Interface) est fournie par le système de fichiers logique, comme OPEN, CLOSE, READ, etc., car elle est responsable de l'interaction avec l'application utilisateur. De plus, pour le traitement, l'opération demandée est transmise à la couche située en dessous. De plus, pour diverses instances simultanées de systèmes de fichiers physiques, la deuxième couche facultative permet la prise en charge, qui est un système de fichiers virtuel. Et chaque instance simultanée est appelée implémentation de système de fichiers.
La troisième couche est responsable de la gestion de la mise en mémoire tampon et de la mémoire, appelée système de fichiers physique. Il concerne le fonctionnement physique du périphérique de stockage et traite les blocs physiques en cours de lecture ou d'écriture. De plus, pour piloter le périphérique de stockage, cette couche interagit avec le canal et les pilotes de périphérique.
Types de systèmes de fichiers
Il existe différents types de systèmes de fichiers, qui sont les suivants :
1. Systèmes de fichiers sur disque
Sur le support de stockage disque, un système de fichiers disque a la capacité d'adresser des données de manière aléatoire en quelques instants. Cela inclut également l’anticipation qui a conduit à la rapidité d’accès aux données. Quel que soit l'emplacement séquentiel des données, plusieurs utilisateurs peuvent accéder à plusieurs données sur le disque à l'aide d'un système de fichiers sur disque.
2. Systèmes de fichiers Flash
Un système de fichiers flash est responsable des restrictions, des performances et des capacités spéciales de la mémoire flash. Il est préférable d'utiliser un système de fichiers conçu pour un périphérique Flash ; cependant, un système de fichiers sur disque constitue le support de stockage de base, qui peut utiliser un périphérique de mémoire flash.
3. Systèmes de fichiers sur bande
Un système de fichiers sur bande est utilisé pour conserver des fichiers sur la bande car il s'agit d'un format de bande et d'un système de fichiers. Par rapport aux disques, les bandes magnétiques sont plus puissantes pour accéder aux données pendant une longue période, ce qui constitue un défi pour un système de fichiers à usage général en termes de création et de gestion efficace.
4. Systèmes de fichiers de base de données
Un système de fichiers basé sur une base de données est une autre méthode de gestion de fichiers. Les fichiers sont reconnus par leurs caractéristiques (comme un type de fichier, un auteur, un sujet, etc.) plutôt que par une gestion structurée hiérarchique.
5. Systèmes de fichiers transactionnels
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Certains programmes nécessitent une ou plusieurs modifications pour échouer pour une raison quelconque ou nécessitent plusieurs modifications du système de fichiers, mais n'apportent aucune modification. Par exemple, un programme peut écrire des fichiers de configuration ou des bibliothèques et des exécutables au moment de l'installation ou de la mise à jour du logiciel. Le logiciel peut être inutilisable ou cassé s'il est arrêté lors de la mise à jour ou de l'installation. De plus, l'ensemble du système peut rester inutilisable si le processus d'installation ou de mise à jour du logiciel est incomplet.
6. Systèmes de fichiers réseau
Un système de fichiers réseau offre un accès aux fichiers sur un serveur. Sur les ordinateurs distants connectés au réseau, à l'aide d'interfaces locales, les programmes sont capables de créer, de gérer et d'accéder de manière transparente à des fichiers et répertoires hiérarchiques. Les clients de type système de fichiers pour FTP et WebDAV, ainsi que les protocoles AFS, SMB et NFS sont tous des exemples de systèmes de fichiers réseau.
7. Systèmes de fichiers sur disque partagé
Un système de fichiers à disque partagé permet à plusieurs machines d'accéder au même sous-système de disque externe, mais lorsque le nombre de machines accède au même sous-système de disque externe, des collisions peuvent se produire dans cette condition ; ainsi, pour éviter la collision, le système de fichiers décide à quel sous-système accéder.
8. Système de fichiers minimal
Dans les années 1970, pour certains premiers utilisateurs de micro-ordinateurs, les lecteurs de disques et de bandes numériques coûtaient très cher. Quelques systèmes de stockage de données de base moins chers, utilisant des cassettes audio courantes, ont été conçus. Sur le magnétophone, l'utilisateur était informé de la nécessité d'appuyer sur « RECORD » lorsqu'il était nécessaire d'écrire des données par le système. Et, pour avertir le système, appuyez sur « RETOUR » sur le clavier. De plus, sur le magnétophone, l'utilisateur devait appuyer sur le bouton « PLAY » lorsque le système avait besoin de lire des données.
9. Systèmes de fichiers plats
Les sous-répertoires ne sont pas disponibles dans le système plat. Il contient le seul répertoire et tous les fichiers sont conservés dans un seul répertoire. En raison de la quantité relativement faible d'espace de données disponible, ce type de système de fichiers était adéquat lorsque le support de disquette était disponible pour la première fois.