Un sistema de fitxers és un
component del sistema operatiu que permet gestionar la informació dels
dispositius d’emmagatzematge. És responsable de l’organització de la informació
en arxius i directoris. Generalment, un sistema de fitxers té directoris que
associen noms d’arxius amb arxius, normalment connectant el nom d’arxiu a un
índex en una taula d’assignació d’arxius
d’algun tipus, com FAT (file
allocation table o taula d’assignació de fitxers) en sistemes d’arxius DOS.
Un sistema d’arxius és una estructura que permet desar la informació
d’una partició. Aquesta estructura la creem quan es formata la partició. Hi ha diferents
sistemes d’arxius i, molts cops, un mateix sistema operatiu és capaç de
reconèixer múltiples sistemes d’arxius.
El sistema de fitxers
divideix conceptualment el medi d’emmagatzematge en un conjunt de blocs de
grandària fixa que s’anomenen clústers. Cada fitxer ocupa un conjunt d’aquests
clústers no ecessàriament contigus. La
taula d’assignació d’arxius és un índex que determina els blocs que pertanyen a
cada arxiu.
El sistema operatiu DOS
utilitza el sistema d’arxius FAT. Aquest sistema consisteix en un taula en què
hi ha registrats els blocs de disc ocupats per cada fitxer i l’espai lliure
disponible.
Com a sistemes de fitxers, en
podem indicar els següents:
1) FAT16. Va aparèixer
l’any 1987. El principal defecte del
FAT16 és que en crear particions de disc molt grans es perd molt espai, ja que
la grandària dels clústers s’incrementa notablement
Un clúster és format per diversos sectors i, a més, són potències de
2, és a dir, un clúster pot tenir 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64... sectors.
2) FAT32. Aquest sistema d’arxius va ser introduït en Windows 95 OSR2 i
és utilitzat per Microsoft en Windows 98. El principal avantatge
d’aquest sistema d’arxius és que la grandària de cada clúster es manté petita
encara que la partició sigui gran. És la resposta per superar el límit de
FAT16, al mateix temps que es manté la compatibilitat amb FAT16. S’utilitzen
adreces de clúster de 32 bits (encara que només 28 s’utilitzen realment).
Permet una grandària d’emmagatzematge de l’ordre de TB
Grandària d’un clúster Si el clúster és gran es perd espai ja que
cada clúster només pot ser utilitzat per un arxiu; per exemple, en un fitxer
d’1 kB, en una partició de 2 GB en un sistema FAT16, hi perdem 31 kB de
clúster. Les adreces dels clústers són de 16 bits, això permet un nombre de
clústers de 65.536 (216 ). Això obliga a utilitzar clústers de 32 kB amb 512
bytes per sector (64 sectors/clúster), i així es fixa el límit definitiu de
FAT16 en 2 GB. El sistema Windows 95 utilitza aquest sistema de fitxers.
TB és
l’abreviatura de terabyte. Noves versions de FAT Atès que Microsoft no continuarà
suportant sistemes operatius basats en DOS, és poc probable que es desenvolupin
noves versions de FAT. FAT és,
avui dia, el sistema d’arxius habitual en medis d’emmagatzematge
tipus extraïble (excepte CD i DVD). El
suport FAT32 en Windows 2000 i XP es limita a discos
de 32 GB, la qual cosa obliga als usuaris de discos durs moderns a utilizar NTFS
o utilitats de tercers al marge de Windows.
Una llista enllaçada és una tècnica que permet la comunicació entre els
diferents clústers que utilitza un fitxer.
El sistema d’arxius FAT és
format per quatre seccions:
1. El sector d’arrencada. Sempre és el primer sector de la partició i hi ha
informació bàsica, punters a altres seccions i l’adreça de la rutina d’arrencada
del sistema operatiu.
2. La regió FAT. Hi ha còpies de la taula d’assignació d’arxius (per
motius de seguretat). Això són mapes de la partició, que indiquen els clústers
lliures i els ocupats pels fitxers. Una partició es divideix en un conjunt de
clústers de grandària idèntica. La grandària del clúster depèn de la variant
FAT utilitzada. Varia entre 2 i 32 kB. Cada fitxer ocupa un o més clústers, de manera
que un fitxer queda representat per una cadena seqüencial de clústers (llista
enllaçada). Cada clúster de la cadena no cal que sigui contigu. Això provoca la
fragmentació.
3. La regió del directori arrel. És l’índex principal de carpetes i de
fitxers. És un tipus especial de fitxer que emmagatzema les subcarpetes i els
fitxers que formen cada carpeta. Cada entrada del directori té el nom del
fitxer o de la carpeta (màxim vuit caràcters), la seva extensió (màxim tres
caràcters), els seus atributs, la data i l’hora de creació, l’adreça del primer
clúster en què hi ha les dades i la grandària. El directori arrel ocupa una
posició concreta en el sistema de fitxers, però els índexs d’altres carpetes
ocupen zones de dades com qualsevol altre fitxer.
4. La regió de dades. És on s’emmagatzema el contingut de fitxers i de
carpetes. Cada clúster s’enllaça amb el següent mitjançant un punter.
3) NTFS (new
technology file system). És un sistema de fitxers dissenyat específicament per a Windows NT (ara
també s’utilitza en les versions de Windows Sistemes operatius monolloc 17
Sistemes operatius propietaris 2000, Windows 2003, Windows XP, Windows Vista i
Windows 7), amb l’objectiu de crear un sistema de fitxers eficient. Permet
definir una grandària de clúster a partir de 512 bytes (grandària mínima d’un
sector) de manera independent de la grandària de la partició. És un sistema
adequat per a les particions molt grans. Pot manipular volums en teoria de 232
-1 clústers (aproximadament 16 TB utilitzant clústers de 4 kB).