ما هي بالضبط ملفات النظام ؟ [شرح]

يتم تخزين جميع الملفات الموجودة على نظامك على القرص الصلب أو أجهزة التخزين الأخرى. النظام ضروري لتخزين هذه الملفات بطريقة منظمة. هذا ما يفعله نظام الملفات. نظام الملفات هو طريقة لفصل البيانات الموجودة على محرك الأقراص وتخزينها كملفات منفصلة. يتم تخزين جميع المعلومات حول ملف – اسمه ونوعه وأذوناته وسماته الأخرى في نظام الملفات. يحتفظ نظام الملفات بفهرس لموقع كل ملف. بهذه الطريقة ، لا يحتاج نظام التشغيل إلى اجتياز القرص بالكامل للعثور على ملف.

هناك أنواع مختلفة من ملفات النظام . يجب أن يكون نظام التشغيل ونظام الملفات متوافقين. عندها فقط سيكون نظام التشغيل قادرًا على عرض محتويات نظام الملفات وإجراء عمليات أخرى على الملفات. خلاف ذلك ، لن تتمكن من استخدام نظام الملفات المحدد. إصلاح واحد هو تثبيت برنامج تشغيل نظام الملفات لدعم نظام الملفات.

ما هي بالضبط ملفات النظام ؟

ملفات النظام ليس سوى قاعدة بيانات تخبر الموقع الفعلي للبيانات على جهاز التخزين. يتم تنظيم الملفات في مجلدات يُشار إليها أيضًا بالأدلة. يحتوي كل دليل على دليل فرعي واحد أو أكثر يخزن الملفات التي تم تجميعها بناءً على بعض المعايير.

في حالة وجود بيانات على جهاز الكمبيوتر ، من الضروري وجود نظام ملفات. وبالتالي ، تحتوي جميع أجهزة الكمبيوتر على نظام ملفات.

لماذا يوجد العديد من ملفات النظام

هناك أنواع عديدة من ملفات النظام . وهي تختلف في جوانب مختلفة مثل كيفية تنظيم البيانات ، والسرعة ، والميزات الإضافية ، وما إلى ذلك … بعض أنظمة الملفات هي الأنسب لمحركات الأقراص التي تخزن كمية صغيرة من البيانات في حين أن البعض الآخر لديه القدرة على دعم كميات كبيرة من البيانات. بعض أنظمة الملفات أكثر أمانًا. إذا كان نظام الملفات آمنًا وقويًا ، فقد لا يكون الأسرع. سيكون من الصعب العثور على أفضل الميزات في نظام ملفات واحد.

لذلك ، لن يكون من المنطقي العثور على “أفضل ملفات النظام “. كل نظام ملفات مخصص لغرض مختلف وبالتالي لديه مجموعة مختلفة من الميزات. أثناء تطوير نظام التشغيل ، يعمل المطورون أيضًا على بناء نظام ملفات لنظام التشغيل. لدى Microsoft و Apple و Linux أنظمة الملفات الخاصة بهم. من الأسهل توسيع نظام الملفات الجديد إلى جهاز تخزين أكبر. أنظمة الملفات تتطور وبالتالي فإن أنظمة الملفات الأحدث تظهر ميزات أفضل من تلك القديمة.

إن تصميم نظام الملفات ليس مهمة بسيطة. الكثير من البحث والعمل الرئيسي يذهب إليها. يحدد نظام الملفات كيفية تخزين البيانات الوصفية ، وكيفية تنظيم الملفات وفهرستها ، وغير ذلك الكثير. هناك عدة طرق يمكن من خلالها القيام بذلك. لذلك ، مع أي نظام ملفات ، هناك دائمًا مجال للتحسين – طريقة أفضل أو أكثر كفاءة لأداء الأنشطة المتعلقة بتخزين الملفات.

ملفات النظام – نظرة تفصيلية

دعونا نتعمق أكثر في فهم كيفية عمل ملفات النظام . ينقسم جهاز التخزين إلى أجزاء تسمى القطاعات. يتم تخزين جميع الملفات في هذه القطاعات. يكتشف نظام الملفات حجم الملف ويضعه في موضع مناسب على جهاز التخزين. القطاعات الحرة مصنفة على أنها “غير مستخدمة”. يحدد نظام الملفات القطاعات المجانية ويعين الملفات لهذه القطاعات.

بعد نقطة معينة من الوقت ، عندما تم تنفيذ العديد من عمليات القراءة والكتابة ، يخضع جهاز التخزين لعملية تسمى التجزئة. لا يمكن تجنب ذلك ولكن يجب التحقق منه للحفاظ على كفاءة النظام. إلغاء التجزئة هو عملية عكسية ، تُستخدم لإصلاح المشكلات الناتجة عن التجزئة. تتوفر أدوات إلغاء التجزئة المجانية لنفسها.

يساعد تنظيم الملفات في الدلائل والمجلدات في القضاء على شذوذ التسمية. بدون مجلدات ، سيكون من المستحيل الحصول على ملفين بنفس الاسم. البحث عن الملفات واسترجاعها أسهل أيضًا في بيئة منظمة.

يخزن ملفات النظام معلومات مهمة حول الملف – اسم الملف ، حجم الملف ، موقع الملف ، حجم القطاع ، الدليل الذي ينتمي إليه ، تفاصيل الأجزاء ، إلخ.

أنظمة الملفات الشائعة

1. NTFS

NTFS لتقف على نظام ملفات التكنولوجيا الجديدة. قدمت Microsoft نظام الملفات في عام 1993. تستخدم معظم إصدارات نظام التشغيل Windows – Windows XP و Windows Vista و Windows 7 و Windows 8 و Windows 10 NTFS.

التحقق مما إذا كان محرك الأقراص مهيأ كـ NTFS

قبل إعداد نظام الملفات على محرك الأقراص ، يجب تهيئته. هذا يعني أنه تم تحديد قسم محرك الأقراص وتم مسح جميع البيانات الموجودة عليه بحيث يمكن إعداد نظام الملفات. هناك طريقتان يمكنك من خلالهما التحقق مما إذا كان محرك الأقراص الثابتة يستخدم NTFS أو أي نظام ملفات آخر.

إذا فتحت “إدارة الأقراص” في نظام التشغيل Windows (الموجود في لوحة التحكم) ، يمكنك العثور على نظام الملفات محددًا بتفاصيل إضافية حول محرك الأقراص.
أو يمكنك أيضًا النقر بزر الماوس الأيمن على محرك الأقراص مباشرة من مستكشف Windows. انتقل إلى القائمة المنسدلة وحدد “خصائص”. ستجد نوع نظام الملفات المذكور هناك.
ميزات NTFS

NTFS قادر على دعم محركات الأقراص الصلبة ذات الأحجام الكبيرة – حتى 16 EB. يمكن تخزين ملفات فردية بحجم يصل إلى 256 تيرابايت.

هناك ميزة تسمى NTFS المعاملات. التطبيقات التي تم إنشاؤها باستخدام هذه الميزة إما تفشل بشكل كامل أو تنجح تمامًا. هذا يساعد في التخفيف من مخاطر بعض التغييرات تعمل بشكل جيد بينما لا تعمل تغييرات أخرى. أي معاملة يقوم بها المطور هي عملية ذرية.

NTFS لديه ميزة تسمى Volume Shadow Copy Service. يستخدم نظام التشغيل وأدوات النسخ الاحتياطي للبرامج الأخرى هذه الميزة لعمل نسخة احتياطية من الملفات المستخدمة حاليًا.

يمكن وصف NTFS على أنه نظام ملفات دفتر اليومية. قبل إجراء تغييرات النظام ، يتم تسجيله في سجل. في حالة فشل تغيير جديد قبل الالتزام به ، يسهّل السجل الرجوع إلى الحالة السابقة.

EFS – نظام تشفير الملفات هي ميزة حيث يتم توفير التشفير للملفات والمجلدات الفردية.

في NTFS ، يحق للمسؤول تعيين حصص استخدام القرص. سيؤدي ذلك إلى التأكد من أن جميع المستخدمين لديهم وصول متساوٍ إلى مساحة التخزين المشتركة ولا يشغل أي مستخدم مساحة كبيرة على محرك أقراص الشبكة.

2. FAT

يشير FAT إلى جدول تخصيص الملفات. أنشأت Microsoft نظام الملفات في عام 1977. تم استخدام FAT في MS-DOS والإصدارات القديمة الأخرى من نظام التشغيل Windows. اليوم ، NTFS هو نظام الملفات الرئيسي في نظام التشغيل Windows. ومع ذلك ، لا يزال FAT نسخة معتمدة.

تطورت FAT بمرور الوقت لدعم محركات الأقراص الثابتة ذات أحجام الملفات الكبيرة.

الإصدارات المختلفة لنظام الملفات FAT

FAT12

تم تقديم FAT12 ، الذي تم تقديمه عام 1980 ، على نطاق واسع في أنظمة تشغيل Microsoft حتى MS-DOS 4.0. لا تزال الأقراص المرنة تستخدم FAT12. في FAT12 ، لا يمكن أن تتجاوز أسماء الملفات 8 أحرف بينما الحد الأقصى للملحقات هو 3 أحرف. تم تقديم العديد من سمات الملف المهمة التي نستخدمها اليوم ، لأول مرة في هذا الإصدار من FAT – تسمية وحدة التخزين ، مخفي ، نظام ، للقراءة فقط.

FAT16

تم إصدار جدول تخصيص الملفات 16 بت لأول مرة في عام 1984 وتم استخدامه في أنظمة DOS حتى الإصدار 6.22.

FAT32

تم تقديمه في عام 1996 ، وهو أحدث إصدار من FAT. يمكنه دعم محركات أقراص 2 تيرابايت (وحتى 16 كيلو بايت مع كتل 64 كيلو بايت).

EXFAT

يشير EXFAT إلى جدول تخصيص الملفات الممتد. مرة أخرى ، تم إنشاؤها بواسطة Microsoft وتقديمها في عام 2006 ، لا يمكن اعتبار هذا الإصدار التالي من FAT. إنه مخصص للاستخدام في الأجهزة المحمولة – محركات أقراص فلاش ، وبطاقات SDHC ، إلخ … هذا الإصدار من FAT مدعوم من جميع إصدارات نظام التشغيل Windows. يمكن تخزين ما يصل إلى 2796202 ملفًا لكل دليل ويمكن أن تحمل أسماء الملفات حتى 255 حرفًا.

أنظمة الملفات الأخرى شائعة الاستخدام

• HFS +
• Btrfs
• Ext2 / Ext3 / Ext4 (أنظمة Linux)
• UDF
• GFS

هل يمكنك التبديل بين ملفات النظام ؟

يتم تنسيق قسم محرك الأقراص بنظام ملفات معين. قد يكون من الممكن تحويل القسم إلى نوع مختلف من نظام الملفات ولكن لا ينصح به. إنه خيار أفضل لنسخ البيانات الهامة من القسم إلى جهاز مختلف.

بعض السمات مثل تشفير الملف ، والحصص النسبية للقرص ، وإذن الكائن ، وضغط الملف ، وسمة الملف المفهرس متوفرة فقط في NTFS. هذه السمات غير معتمدة في FAT. لذلك ، يشكل التبديل بين أنظمة الملفات مثل هذه مخاطر معينة. إذا تم وضع ملف مشفر من NTFS في مساحة مهيأة بنظام FAT ، فلن يكون هناك تشفير للملف. يفقد قيود الوصول إليها ويمكن الوصول إليها من قبل أي شخص. وبالمثل ، سيتم تلقائيًا فك ضغط الملف المضغوط من وحدة تخزين NTFS عند وضعه في وحدة تخزين مهيأة باستخدام FAT.

الملخص

ملفات النظام هو مكان لتخزين الملفات وسمات الملف. إنها طريقة لتنظيم ملفات النظام. هذا يساعد نظام التشغيل في البحث عن الملفات واسترجاعها.
هناك أنواع مختلفة من أنظمة الملفات. لكل نظام تشغيل نظام ملفات خاص به يأتي مثبتًا مسبقًا مع نظام التشغيل.
التبديل بين أنظمة الملفات ممكن. ومع ذلك ، إذا كانت ميزات نظام الملفات السابقة غير مدعومة في النظام الجديد ، فستفقد جميع الملفات الميزات القديمة. وبالتالي ، لا يوصى به.