Souborové systémy Flashcards

1
Q

Souborový systém

A

Označení pro způsob organizace dat ve formě souborů (i adresářů), který určuje, jak se mají soubory ukládat a jaká se jim mají nastavit přístupová práva, jak se mají jmenovat, jak jednotlivé soubory hledat, jak se pozná, komu patří apod. Většina OS podporuje několik různých souborových systémů.
Pevné disky jsou obvykle logicky rozděleny na oddíly (partition), takže souborový systém se rozkládá jen na konkrétním oddílu, a ne na celém disku. To umožňuje mít na pevném disku více nezávislých souborových systémů, které mohou být různého typu. Informace uložené v systému souborů dělíme na metadata a data.
Metadata popisují strukturu systému souborů a nesou další služební a doplňující informace, jako je velikost souboru atd. Pojmem data pak míníme vlastní obsah souboru, který můžeme přečíst, když soubor otevřeme.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Omezení souborového systému

A

Různé souborové systémy mohou mít různá omezení, například:
velikost paměťového média, kterou je daný systém schopen pokrýt
délka souboru
délka jména souboru
počet zanořených podadresářů
podporovaná znaková sada
Souborové systémy se dají dělit podle platformy, a to hlavně na Windows a Linux

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Souborové systémy MS Windows a DOS - Vlastnosti (atributy) souborů:

A

read only - pouze pro čtení
hidden - nelze vidět prostým uživatelem, admin vidí
archivovat - uchovávají se
systémové - knihovny (uživatel nemůže smazat)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Souborové systémy MS Windows a DOS - podle uložení:

A

Primární oddíly
Rozšířený oddíl
Logické oddíly
Souborové systémy MS Windows nepatří mezi nativní souborové systémy, tj. linux není možné na takto naformátované disky nainstalovat, ale linuxový jádro má nástroje, které umožňují s těmito souborovými systémy pracovat. FAT16, FAT32, NTFS, WinFS

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Primární oddíly

A

(primary partitions): Každý disk může mít nejvýše čtyři tyto oddíly, které obsahují systémové soubory. Z nich se načítá operační systém. Ve Windows je možný nejvýše jeden a je povinný. Linux může používat všechny čtyři primární oddíly.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Rozšířený oddíl

A

(Extended partition): Tento oddíl musíme vytvořit jako druhý, když chceme disk rozdělit a vytvořit v něm více logických disků.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Logické oddíly

A

(Logical partitons): V nich se pak vytvářejí samostatné logické disky, označené logickou jednotkou (D:, E:, F:, ..).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

FAT (File Allocation Table)

A

Jedná se o tabulku obsahující informace o obsazení disku v souborovém systému vytvořeném pro DOS. Zároveň se tak označuje zmíněný souborový systém, FAT je jednoduchý FS, a proto je pro DOS. Zároveň se tak označuje zmíněný souborový systém podporován v mnoha OS.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

FAT (File Allocation Table) - základní informace

A
Vytvořen 1980
Velikost disku 2MB
Neumí podadresáře
FAT12
Doplněna podpora podadresářů
FAT16
Velikost disku podle velikosti clusteru 32MB až 4GB
VFAT
Dlouhá jména souborů
FAT32
Velikost disku až 8TB
Velikost souboru max. 4GB nevhodné 
pro image DVD apod.
FAT+
Velikost souboru 256GB
exFAT
velikost souboru až 64 ZiB, doporučená velikost je 512 TiB
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

NTFS New Technology File System

A

Souborový systém vyvinutý společnostmi IBM a Microsoft, který jej poprvé zavedl ve svém operačním systému Windows NT. Byl navržen na konci 80. let 20. století jako součást vývoje Windows NT jako rozšiřitelný souborový systém, který je možné přizpůsobit novým požadavkům

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

NTFS New Technology File System - umí

A
Žurnálování
Access control list
Komprese na úrovni souborového systému
Šifrování EFS- Encrypting FileSystem
Diskové kvóty
Dlouhá jména souborů
Pevné a symbolické linky
Windows pro editaci tohoto typu odkazů nemají standardní uživatelské rozhraní, ale umí je interpretovat.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Nativní souborové systémy

A
Tedy takové, na které lze linuxový systém nainstalovat a s nimiž se můžete setkat u linuxových strojů
ext2
ext3
ext4
Reiser FS
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

ext2

A

Data jsou uložena ve stejně dlouhých blocích. Základní prvek inode - systém identifikuje nikoli podle jejich jména. Bloky jsou rozděleny na skupiny bloků. Adresáře soubory podle čísla inode, nikoli podle jejich jména. Bloky jsou rozděleny na skupiny. Adresáře jsou z pohledu ext2 zvláštní soubory, které slouží k vytváření a ukládání přístupových cest k souborům.
Charakteristika:
lze vytvářet adresáře
lze vytvářet různé typy souborů: obyčejný soubor, speciální soubor (reprezentuje zařízení, je typu blokový a znakový), pojmenované roury, sockety
umožňuje používat pevné odkazy, symbolické odkazy
pro každý soubor a adresář se ukládají práva UGO - vlastníka (user), skupiny (group), ostatních (other) a rozšířené atributy

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

ext3

A

je založen na ext2 a je obousměrně kompatibilní s ext2, podporuje žurnálování

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

ext4

A

Systém souborů ext4 může podporovat svazky až o velikosti 1 EiB a soubory s maximální velikostí 16 TiB. Systém souborů ext4 je zpětně kompatibilní s ext3. V ext3 je počet podadresářů jednoho adresáře omezen na 32 000. Tento limit byl v ext4 navýšen na 64 000 a pomocí rozšíření dir_nlink může tuto hranici dále prolomit. Podporuje žurnálování.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Reiser FS

A

jeden z prvních žurnálových systémů v Linuxu. Po uvedení Raiser4 se občas nazývá Raiser 3. Nevýhodou tohoto FS např. oproti ext3 jsou dlouhé prodlevy čtení/zápis u velkých datových kapacit (více jak 200 GB) reiser4, jas, xfs, reiserfs a mnoho dalších

17
Q

Žurnálování

A

Zápis dat a metadat do systému souborů probíhá v několika krocích. Proto nejsou data a metadata v každém okamžiku konzistentní. Dojde-li v takové chvíli k havárii počítače (např. výpadek elektrického proudu, chyba hardware software a podobně), zůstane systém souborů v nekonzistentním stavu. Z tohoto důvodu je při dalším startu operačního systému vhodné, aby byla provedena kontrola a nekonzistentní data byla opravena. Celková kontrola systému souborů a všech vazeb mezi daty a metadaty je časově velmi náročná operace, při které navíc může dojít ke zbytečné ztrátě částečně zapsaných informací. Proto jsou moderní systémy souborů rozšířeny o žurnálování, které umožňuje po havárii rychlou opravu eventuálních nekonzistencí. Principem techniky je uchovávání chronologického záznamu prováděných operací, do kterého se zapisují všechny prováděné činnosti. Pokud dojde např. k výpadku napájení, je po restartu nekonzistence opravena návratem do předchozího zaznamenaného stavu za pomoci záznamů z žurnálu. Žurnál je pro ochranu prováděné transakce využíván následujícím způsobem:
1) Do žurnálu je zapsáno, co a kde se bude měnit
2)Je provedena vlastní série změn
3) Do žurnálu je zapsáno, že operace byla úspěšně dokončena
4) Záznam v žurnálu je zrušen
Pokud dojde v kterémkoliv okamžiku k přerušení je možné pomocí dat uvedených v žurnálu uvést systém souborů do konzistentního stavu buď návratem zpět ke stavu před započetím transakce nebo dokončením přerušené transakce. Mezi zástupce patří např. NTFS HFS+,ext3, ext4, XFS nebo ReiserFS.

18
Q

Důležité pojmy

A
Kvóty
Alokační blok
Vnitřní fragmentace
Vnější fragmentace
Defragmentace
19
Q

Kvóty

A

(anglicky quota) jsou limity nastavené správcem systému které určitým, způsobem omezují použití souborového systému. Nejčastěji se kvóty používají na omezení následujících věcí: •
velikost využitého místa (usage nebo block quota)
počet souborů (file nebo inode quota)

20
Q

Alokační blok

A

Základní fyzickou - adresovatelnou jednotkou pevného disku je elementární jednotka diskové kapacity o velikosti 512 bajtů Sektory jsou dále slučovány do větších jednotek alokačních bloků/jednotek, ti, nejmenších přidělitelných logických jednotek, se kterými pracuje operační systém

21
Q

Vnitřní fragmentace

A

vzniká tehdy, když zůstávají nevyužity velké části alokacích Dion

22
Q

Vnější fragmentace

A

znamená, že jeden soubor je rozmístěn na mnoha místech pevného disku, která neleží vedle sebe

23
Q

Defragmentace

A

odstranění vnější fragmentace