ما هو نظام الملفات ، ولماذا هناك الكثير منهم؟

تدعم أنظمة التشغيل المختلفة أنظمة الملفات المختلفة. يجب أن يستخدم محرك الأقراص القابل للإزالة FAT32 للحصول على أفضل توافق ، ما لم يكن أكبر ويحتاج إلى NTFS. تستخدم محركات الأقراص المهيأة بنظام التشغيل Mac HFS + ولا تعمل مع Windows. ولدى لينكس أنظمة ملفات خاصة به أيضًا.

للأسف ، يحتاج مستخدمو الكمبيوتر العاديون إلى التفكير في أنظمة الملفات المختلفة وما يتوافقون معه. إليك ما تحتاج إلى معرفته عن أنظمة الملفات - ولماذا توجد العديد من الأنظمة المختلفة.

أنظمة الملفات 101

أنظمة الملفات المختلفة هي ببساطة طرق مختلفة لتنظيم الملفات وتخزينها على محرك أقراص ثابتة أو محرك أقراص محمول أو أي جهاز تخزين آخر. يحتوي كل جهاز تخزين على قسم واحد أو أكثر ، ويتم "تهيئة" كل قسم بنظام ملفات. تقوم عملية التنسيق ببساطة بإنشاء نظام ملفات فارغ من هذا النوع على الجهاز.

يوفر نظام الملفات طريقة لفصل البيانات الموجودة على محرك الأقراص إلى أجزاء فردية ، وهي الملفات. كما يوفر أيضًا طريقة لتخزين البيانات حول هذه الملفات - على سبيل المثال ، أسماء الملفات والأذونات والسمات الأخرى. يوفر نظام الملفات أيضًا فهرسًا - قائمة بالملفات الموجودة على محرك الأقراص ومكان وجودها على محرك الأقراص ، بحيث يتمكن نظام التشغيل من رؤية ما يوجد على محرك الأقراص في مكان واحد بدلاً من التمشيط خلال محرك الأقراص بالكامل للعثور على ملف.

يحتاج نظام التشغيل الخاص بك إلى فهم نظام الملفات بحيث يمكنه عرض محتوياته وفتح الملفات وحفظ الملفات فيه. إذا لم يفهم نظام التشغيل الخاص بك نظام ملفات ، فقد تتمكن من تثبيت برنامج تشغيل نظام ملفات يوفر الدعم - أو لا يمكنك استخدام نظام الملفات هذا مع نظام التشغيل هذا.

الاستعارة هنا هي نظام حفظ الملفات الورقية - يطلق على أجزاء البيانات الموجودة على جهاز الكمبيوتر اسم "الملفات" ، ويتم تنظيمها في "نظام الملفات" بالطريقة التي يمكن بها تنظيم الملفات الورقية في خزانات الملفات. هناك طرق مختلفة لتنظيم هذه الملفات وتخزين البيانات عنها - "أنظمة الملفات".

ولكن لماذا هناك الكثير?

ليست كل أنظمة الملفات متساوية. تختلف أنظمة الملفات المختلفة بطرق مختلفة لتنظيم بياناتها. تكون بعض أنظمة الملفات أسرع من بعضها البعض ، وبعضها يحتوي على ميزات أمان إضافية ، وبعض محركات أقراص الدعم ذات السعة التخزينية الكبيرة بينما يعمل البعض الآخر فقط على محركات الأقراص مع سعة تخزين أقل. بعض أنظمة الملفات أكثر قوة ومقاومة لفساد الملفات ، في حين أن البعض الآخر يتاجر بتلك المتانة للحصول على سرعة إضافية.

لا يوجد نظام ملفات واحد أفضل لجميع الاستخدامات. يميل كل نظام تشغيل إلى استخدام نظام الملفات الخاص به ، والذي يعمل عليه مطورو نظام التشغيل أيضًا. تعمل كل من Microsoft و Apple ومطوري Linux kernel على أنظمة الملفات الخاصة بهم. يمكن أن تكون أنظمة الملفات الجديدة أسرع ، وأكثر استقرارًا ، وحجم أفضل لأجهزة التخزين الكبيرة ، ولها ميزات أكثر من الأجهزة القديمة.

هناك الكثير من العمل في تصميم نظام الملفات ، ويمكن القيام به بطرق عديدة ومختلفة. نظام الملفات لا يشبه التقسيم ، وهو ببساطة جزء من مساحة التخزين. يحدد نظام الملفات كيفية وضع الملفات وتنظيمها وفهرستها وكيفية ارتباط البيانات الوصفية بها. هناك دائما مجالا للتطوير - وتحسين - كيف يتم ذلك.

تحويل أنظمة الملفات

يتم تنسيق كل قسم بنظام ملفات. قد تتمكن أحيانًا من "تحويل" قسم إلى نظام ملفات آخر والحفاظ على البيانات عليه ، ولكن نادرًا ما يكون هذا خيارًا مثاليًا. بدلاً من ذلك ، ستحتاج على الأرجح إلى نسخ بياناتك الهامة من القسم أولاً.

بعد ذلك ، فإن إعطاء القسم نظام ملفات جديد هو مجرد مسألة "تنسيق" مع نظام الملفات هذا في نظام التشغيل الذي يدعمه. على سبيل المثال ، إذا كان لديك محرك أقراص يعمل بنظام التشغيل Linux أو Mac ، فيمكنك تنسيقه باستخدام NTFS أو FAT32 في نظام التشغيل Windows للحصول على محرك أقراص بتنسيق Windows.

تقوم أنظمة التشغيل تلقائيًا بتهيئة الأقسام مع نظام الملفات المناسب أثناء عملية تثبيت نظام التشغيل أيضًا. إذا كان لديك قسم بتنسيق Windows وترغب في تثبيت Linux عليه ، فستقوم عملية تثبيت Linux بتنسيق قسم NTFS أو FAT32 مع نظام ملفات Linux المفضل من خلال توزيع Linux الذي تختاره.

لذلك ، إذا كان لديك جهاز تخزين وترغب في استخدام نظام ملفات مختلف عليه ، فما عليك سوى نسخ الملفات منه أولاً لعمل نسخة احتياطية منها. ثم قم بتهيئة محرك الأقراص هذا باستخدام أداة مثل "إدارة الأقراص" في Windows ، أو GParted في Linux ، أو Disk Utility في نظام التشغيل Mac OS X.

نظرة عامة على أنظمة الملفات الشائعة

في ما يلي نظرة عامة سريعة على بعض أنظمة الملفات الأكثر شيوعًا التي ستواجهها. انها ليست شاملة - هناك العديد من غيرها مختلفة.

• FAT32: FAT32 هو نظام ملفات Windows قديم ، لكنه لا يزال يُستخدم على أجهزة الوسائط القابلة للإزالة - فقط الأجهزة الصغيرة. من المحتمل أن تأتي محركات الأقراص الصلبة الخارجية الأكبر حجمًا من 1 تيرابايت أو ما شابه بتنسيق NTFS. ستحتاج فقط إلى استخدام هذا مع أجهزة تخزين صغيرة أو للتوافق مع أجهزة أخرى مثل الكاميرات الرقمية ووحدات التحكم في الألعاب وأجهزة الاستقبال وأجهزة أخرى تدعم FAT32 وليس نظام ملفات NTFS الأحدث.
• NTFS: الإصدارات الحديثة من Windows - منذ Windows XP - تستخدم نظام ملفات NTFS لقسم النظام الخاص بهم. يمكن تنسيق محركات الأقراص الخارجية باستخدام إما FAT32 أو NTFS.
• HFS+: تستخدم أجهزة ماكينتوش (HFS) للأقسام الداخلية الخاصة بهم ، ويفضلون تهيئة محركات أقراص خارجية مزودة بـ HFS + أيضًا - وهذا مطلوب لاستخدام محرك أقراص خارجي مع آلة الزمن بحيث يمكن نسخ سمات نظام الملفات بشكل صحيح ، على سبيل المثال. يمكن لأجهزة Macs أيضًا القراءة والكتابة إلى أنظمة الملفات FAT32 ، على الرغم من أنها يمكن فقط القراءة من أنظمة ملفات NTFS بشكل افتراضي - تحتاج إلى برنامج تابع لجهة خارجية للكتابة إلى أنظمة ملفات NTFS من Mac.
• الملفات ext2/ext3 و/EXT4: سترى في كثير من الأحيان أنظمة الملفات Ext2 و Ext3 و Ext4 على Linux. Ext2 هو نظام ملفات قديم ، ويفتقر إلى ميزات هامة مثل دفتر اليومية - إذا كانت الطاقة تنقطع أو تعطل جهاز الكمبيوتر أثناء الكتابة إلى محرك أقراص ext2 ، قد يتم فقد البيانات. يضيف Ext3 ميزات القوة هذه على حساب بعض السرعة. Ext4 هو أكثر حداثة وأسرع - إنه نظام الملفات الافتراضي في معظم توزيعات لينكس الآن ، وهو أسرع. لا يدعم نظاما التشغيل Windows و Mac أنظمة الملفات هذه - ستحتاج إلى أداة خارجية للدخول إلى الملفات الموجودة على أنظمة الملفات هذه. لهذا السبب ، غالبًا ما يكون تنسيق أقسام نظام Linux الخاص بك بمثابة ext4 وترك الأجهزة القابلة للإزالة المنسقة مع FAT32 أو NTFS إذا كنت بحاجة إلى التوافق مع أنظمة التشغيل الأخرى. يمكن لـ Linux القراءة والكتابة على كل من FAT32 أو NTFS.
• Btrfs: Btrfs - "نظام الملفات الأفضل" - هو نظام ملفات Linux أحدث لا يزال قيد التطوير. ليس هذا هو الإعداد الافتراضي لمعظم توزيعات Linux في هذه المرحلة ، ولكنه على الأرجح سيحل محل Ext4 يومًا واحدًا. الهدف هو توفير ميزات إضافية تسمح لـ Linux بالتوسع في كميات التخزين الكبيرة.
• مبادلة: في نظام التشغيل Linux ، نظام الملفات "swap" ليس نظام ملفات بالفعل. يمكن استخدام قسم تم تنسيقه كـ "مبادلة" كمساحة مبادلة بواسطة نظام التشغيل - فهو يشبه ملف الصفحة على نظام التشغيل Windows ، ولكنه يتطلب قسمًا مخصصًا.

هناك أنظمة ملفات أخرى أيضًا - لا سيما على Linux والأنظمة الأخرى المشابهة لـ UNIX.

لا يحتاج مستخدم الكمبيوتر العادي إلى معرفة معظم هذه الأشياء - يجب أن يكون شفافًا وبسيطًا - ولكن معرفة الأساسيات تساعدك على فهم أسئلة مثل "لماذا لا يعمل محرك الأقراص هذا الذي يعمل بنظام تشغيل Mac مع كمبيوتر Windows؟" "هل يجب تهيئة محرك الأقراص الثابتة USB هذا كـ FAT32 أو NTFS؟"

Image Credit: Gary J. Wood on Flickr، kleuske on Flickr