Un sistem de fișiere Linux este o colecție structurată de fișiere pe o unitate de disc sau pe o partiție. O partiție este un segment de memorie și conține anumite date specifice. În mașina noastră, pot exista diverse partiții de memorie. În general, fiecare partiție conține un sistem de fișiere.

Sistemul informatic de uz general trebuie să stocheze datele în mod sistematic, astfel încât să putem accesa cu ușurință fișierele într-un timp mai scurt. Acesta stochează datele pe discuri dure (HDD) sau pe un tip de stocare echivalent. Pot exista motivele de mai jos pentru menținerea sistemului de fișiere:

• În primul rând, calculatorul salvează datele în memoria RAM; acesta poate pierde datele dacă este oprit. Cu toate acestea, există o memorie RAM nevolatilă (Flash RAM și SSD) care este disponibilă pentru a menține datele după întreruperea alimentării cu energie electrică.
• Stocarea datelor este preferată pe hard disk-uri în comparație cu memoria RAM standard, deoarece RAM costă mai mult decât spațiul pe disc. Costurile discurilor dure scad treptat în comparație cu cele ale RAM.

Sistemul de fișiere Linux conține următoarele secțiuni:

• Directorul rădăcină (/)
• Un format specific de stocare a datelor (EXT3, EXT4, BTRFS, XFS și așa mai departe)
• O partiție sau un volum logic care are un anumit sistem de fișiere.

Ce este sistemul de fișiere Linux?

Sistemul de fișiere Linux este, în general, un strat încorporat într-un sistem de operare Linux utilizat pentru a gestiona gestionarea datelor de stocare. Acesta ajută la aranjarea fișierelor pe discul de stocare. Acesta gestionează numele fișierului, dimensiunea fișierului, data creării și multe alte informații despre un fișier.

Dacă avem un format de fișier neacceptat în sistemul nostru de fișiere, putem descărca un software care să se ocupe de el.

Structura sistemului de fișiere Linux

Sistemul de fișiere Linux are o structură ierarhică de fișiere, deoarece conține un director rădăcină și subdirectoarele sale. Toate celelalte directoare pot fi accesate din directorul rădăcină. O partiție are, de obicei, un singur sistem de fișiere, dar poate avea mai multe sisteme de fișiere.

Un sistem de fișiere este proiectat astfel încât să poată gestiona și să ofere spațiu pentru datele de stocare nevolatile. Toate sistemele de fișiere au necesitat un spațiu de nume care este o metodologie de denumire și organizare. Spațiul de nume definește procesul de denumire, lungimea numelui de fișier sau un subset de caractere care pot fi utilizate pentru numele de fișier. Acesta definește, de asemenea, structura logică a fișierelor pe un segment de memorie, cum ar fi utilizarea directoarelor pentru organizarea fișierelor specifice. Odată ce este descris un spațiu de nume, trebuie definită o descriere a metadatelor pentru acel fișier specific.

Structura de date trebuie să suporte o structură ierarhică de directoare; această structură este utilizată pentru a descrie spațiul disponibil și utilizat pe disc pentru un anumit bloc. De asemenea, are și alte detalii despre fișiere, cum ar fi dimensiunea fișierului, data & ora creării, actualizării și ultima modificare.

De asemenea, stochează informații avansate despre secțiunea discului, cum ar fi partițiile și volumele.

Datele avansate și structurile pe care le reprezintă conțin informații despre sistemul de fișiere stocate pe unitate; acestea sunt distincte și independente de metadatele sistemului de fișiere.

Sistemul de fișiere Linux conține o arhitectură de implementare software a sistemului de fișiere în două părți. Luați în considerare imaginea de mai jos:

Sistemul de fișiere necesită o API (interfață de programare a aplicațiilor) pentru a accesa apelurile de funcții pentru a interacționa cu componentele sistemului de fișiere, cum ar fi fișierele și directoarele. API facilitează sarcini precum crearea, ștergerea și copierea fișierelor. Ea facilitează un algoritm care definește aranjarea fișierelor pe un sistem de fișiere.

Primele două părți ale sistemului de fișiere dat împreună se numesc sistem de fișiere virtual Linux. Acesta oferă un singur set de comenzi pentru ca nucleul și dezvoltatorii să acceseze sistemul de fișiere. Acest sistem de fișiere virtual necesită driverul de sistem specific pentru a oferi o interfață cu sistemul de fișiere.

Caracteristicile sistemului de fișiere Linux

În Linux, sistemul de fișiere creează o structură arborescentă. Toate fișierele sunt aranjate sub forma unui arbore și a ramurilor sale. Cel mai de sus director numit directorul rădăcină (/). Toate celelalte directoare din Linux pot fi accesate din directorul rădăcină.

Câteva caracteristici cheie ale sistemului de fișiere Linux sunt următoarele:

• Specificarea căilor de acces: Linux nu folosește bara inversă (\) pentru a separa componentele; folosește ca alternativă bara oblică (/). De exemplu, la fel ca în Windows, datele pot fi stocate în C:\ My Documents\ Work, în timp ce, în Linux, acestea ar fi stocate în /home/ My Document/ Work.
• Partiții, directoare și unități: Linux nu utilizează litere de unitate pentru a organiza unitatea, așa cum face Windows. În Linux, nu ne putem da seama dacă ne adresăm unei partiții, unui dispozitiv de rețea sau unui director „obișnuit” și nici unei unități.
• Sensibilitate la majuscule și minuscule: Sistemul de fișiere Linux este sensibil la majuscule și minuscule. Acesta face distincție între numele de fișiere în minuscule și majuscule. De exemplu, există o diferență între test.txt și Test.txt în Linux. Această regulă se aplică, de asemenea, pentru directoare și comenzi Linux.
• Extensii de fișiere: În Linux, un fișier poate avea extensia „.txt”, dar nu este necesar ca un fișier să aibă o extensie de fișier. În timpul lucrului cu Shell, se creează unele probleme pentru începători în a face diferența între fișiere și directoare. Dacă folosim managerul grafic de fișiere, acesta simbolizează fișierele și folderele.
• Fișiere ascunse: Linux face distincție între fișiere standard și fișiere ascunse, în principal fișierele de configurare sunt ascunse în sistemul de operare Linux. De obicei, nu avem nevoie să accesăm sau să citim fișierele ascunse. Fișierele ascunse în Linux sunt reprezentate de un punct (.) înaintea numelui fișierului (de exemplu, .ignore). Pentru a accesa fișierele, trebuie să schimbăm vizualizarea în managerul de fișiere sau trebuie să folosim o comandă specifică în shell.

Tipuri de sisteme de fișiere Linux

Când instalăm sistemul de operare Linux, Linux oferă mai multe sisteme de fișiere, cum ar fi Ext, Ext2, Ext3, Ext4, JFS, ReiserFS, XFS, btrfs și swap.

Să înțelegem în detaliu fiecare dintre aceste sisteme de fișiere:

Sistemul de fișiere Ext, Ext2, Ext3 și Ext4

Sistemul de fișiere Ext semnifică Extended File System. Acesta a fost dezvoltat în principal pentru sistemul de operare MINIX. Sistemul de fișiere Ext este o versiune mai veche și nu mai este utilizat din cauza unor limitări.

Ext2 este primul sistem de fișiere Linux care permite gestionarea a doi terabytes de date. Ext3 este dezvoltat prin Ext2; este o versiune îmbunătățită a Ext2 și conține compatibilitate retroactivă. Dezavantajul major al Ext3 este că nu suportă serverele, deoarece acest sistem de fișiere nu suportă recuperarea fișierelor și instantanee de disc.

Sistemul de fișiere Ext4 este cel mai rapid sistem de fișiere dintre toate sistemele de fișiere Ext. Este o opțiune foarte compatibilă pentru discurile SSD (solid-state drive) și este sistemul de fișiere implicit în distribuția Linux.

JFS File System

JFS înseamnă Journaled File System și este dezvoltat de IBM pentru AIX Unix. Este o alternativă la sistemul de fișiere Ext. De asemenea, poate fi utilizat în locul lui Ext4, atunci când este nevoie de stabilitate cu puține resurse. Este un sistem de fișiere la îndemână atunci când puterea CPU este limitată.

Sistemul de fișiere ReiserFS

ReiserFS este o alternativă la sistemul de fișiere Ext3. Are performanțe îmbunătățite și caracteristici avansate. În perioada anterioară, ReiserFS a fost folosit ca sistem de fișiere implicit în SUSE Linux, dar mai târziu acesta a schimbat unele politici, astfel că SUSE a revenit la Ext3. Acest sistem de fișiere suportă în mod dinamic extensia fișierelor, dar are unele dezavantaje în ceea ce privește performanța.

Sistemul de fișiere XFS

Sistemul de fișiere XFS a fost considerat ca fiind JFS de mare viteză, care este dezvoltat pentru procesarea I/O paralelă. NASA încă folosește acest sistem de fișiere cu serverul său de stocare mare (server de 300+ Terabyte).

Btrfs File System

Btrfs reprezintă sistemul de fișiere B tree. Este utilizat pentru toleranță la erori, sistem de reparații, administrare distractivă, configurație extinsă de stocare și multe altele. Nu este potrivit pentru sistemul de producție.

Sistemul de fișiere swap

Sistemul de fișiere swap este utilizat pentru paginarea memoriei în sistemul de operare Linux în timpul hibernării sistemului. Un sistem care nu intră niciodată în stare de hibernare trebuie să aibă un spațiu de swap egal cu dimensiunea memoriei sale RAM.

.