18.01.2016

Operatsioonisusteemid (8x)

Kell 8.30 hakkasid tunnid Ainiga.

Failisüsteemid

Failisüsteem on andmestruktuuride, algoritmide ja tarkvara kogum, mille eesmärk on

salvestusseadme peale andmete organiseeritud paigutamine, et need oleksid hiljem leitavad

ja kättesaadavad. Failisüsteem määrab failide paiknemise ja struktuuri füüsilisel kettal, seab

piirangud failinimedele ja nende suurustele. Failisüsteem võimaldab faile salvestada,

kustutada, nimetada, organiseerida, pakkida ja määrata failidele ligipääsuõigusi.

FAT16

FAT16 on lihtne failisüsteem, mille lõplik versioon loodi 1987. aastal Compaq poolt. Selle

eelis on väga hea tugi kõigilt tähtsamatelt operatsioonisüsteemidelt. Suurimad miinused on

piirang partitsiooni suurusele (kuni 2 GB) ja failinimede pikkustele (kuni 11 tähemärki, millest

3 on failinimelaiendid). Failinime pikkuse piirangu ületamiseks on kasutusel VFAT nimeline

failisüsteemilaiendus, mis võimaldab kuni 255-tähemärgilisi failinimesid.

FAT32

FAT32 on edasiarendus FAT16-st. Peamine edasiminek on maksimaalse klastrite arvu

suurendamine, mistõttu on võimalik kasutada partitsioone suurusega kuni 2 TB. Sarnaselt

FAT16-ga on FAT32 erinevate operatsioonisüsteemide poolt hästi toetatud. Hea toe ja suure

lubatud partitsiooni suuruse tõttu eelistavad seda failisüsteemi ka mälupulkade ja

mälukaartide tootjad – enamus müüdavatest mälupulkadest ja -kaartidest on vormindatud

FAT32-failisüsteemiga. FAT32 suurim probleem on faili maksimaalse suuruse piirang – 4 GiB.

NTFS

NTFS (New Technology File System) on Microsofti väljatöötatud failisüsteem, mille eesmärk

oli vabastada Microsofti operatsioonisüsteemid FAT-failisüsteemi piirangutest. See on

kasutuses alates Windows NTst ning on toetatud kõigi sellest uuemate Windowsi

versioonide poolt. Kuna Microsoft ei ole NTFS-i täielikku tehnilist spetsifikatsiooni välja

andnud, ei ole teiste tootjate operatsioonisüsteemides kaugeltki nii head NTFS-i tuge, kui on

tema eelkäijale FAT-ile. Siiski on nii Linuxil ja Mac OS'l sisseehitatud NTFS-i lugemise tugi.

Lisaks on nii Mac OS-ile kui ka Linuxile olemas tasuta tarkvara ntfs-3g, mis suudab NTFS-

failisüsteeme lugeda ja kirjutada.

NTFS uuendused võrreldes FAT-iga on maksimaalne failinimi kuni 255 tähemärki

(salvestatakse UTF-16 kodeeringus), journaling (muudatuste logi, mille abil saab andmekao

ohtu oluliselt vähendada), laiendatud failiatribuudid, sisseehitatud failide pakkimise

võimalus, kvoodid (kettaruumi jaotamine kasutajate vahel) ning faili-, ja partitsioonisuuruse

piirangute kaotamine (piir on 16 EB).

Ext-failisüsteemid

Ext- (extended filesystem) failisüsteeme kasutatakse traditsiooniliselt Linuxis. Praegu on

kasutuses versioonid ext2, ext3 ja ext4. Ext2, nendest kõige vanema ja lihtsama suurim

puudus on journaling toe puudumine, mis vähendab failisüsteemi usaldusväärsust. Ext2

edasiarendus on ext3, mis on täielikult tagasiühilduv ext2-ga. See lisab journaling toe ning

võimaluse failisüsteemi suurust käigu pealt muuta. Ext4 on võrdlemisi hiljutine (Linux 2.6.28)

täiendus ext3-le. Ext4 vähendab suuremate failide puhul fragmentatsiooni ja parandab

lugemiskiirust, lisab journal'le kontrollsummad ning võimaldab kiiremat failisüsteemi

kontrollimist.

Kõik ext-failisüsteemid ühilduvad POSIX-standardi failide ligipääsuõiguste süsteemiga.

Windows ja OS X oskavad lugeda ja kirjutada ext2- ja ext3-failisüsteeme lisatarkvara abil

(Windowsi puhul näiteks ext2 ifs, Mac OS X puhul fuse-ext2).

HFS+

HFS Plus on Apple'i väljatöötatud failisüsteem, mis on peamiselt kasutuses Mac OS

operatsioonisüsteemiga. Alates Mac OS X versioonist 10.2.2 on toetatud ka failisüsteemi

journaling. HFS+ lubab failinimesid pikkusega kuni 255 tähemärki ning salvestab nimesid

UTF-16 kodeeringus. Toetatud on ka UNIX-stiilis failide ligipääsuõigused ja ACL

ligipääsuõigused. HFS+ oskavad lugeda nii Mac OS, Linux kui ka Windows (MacDrive või

Bootcamp driveritega).

Võrgufailisüsteemid

NFS

NFS (Network File System) on võrguprotokoll, mille abil on võimalik NFS serveriga ühenduda

ja sealsetele failidele ligi pääseda samamoodi kui need asuksid kohalikus arvutis. NFS

toimimiseks peab serveris jooksma NFS tarkvara, mis on konfigureeritud faile välja jagama ja

kliendi arvutil peab olema ühendus serverisse ning juurdepääsuõigused failidele. Kasutatakse

enamasti Unixi-laadsete operatsioonisüsteemidega, kuid on toimib ka Windowsi ja Mac OS

keskkonnas.

SMB

SMB (Server Message Block) on võrguprotokoll, mille peamine kasutusala on pakkuda üle

võrgu ligipääsu failidele, printeritele ja teistele seadmetele. Sarnaselt NFS-iga võimaldab see

kasutada võrgus asuvaid faile samamoodi kui need asuksid kohalikus arvutis. SMB on kõige

paremini tuntud kui “Microsoft Windows Network”, kuna sellel põhineb Windowsi arvutite

üle võrgu failivahetus. Sellele on ka avatud lähtekoodiga implementatsioon nimega Samba.

ISO9660

ISO9660 on ISO poolt standardiseeritud optiliste andmekandjate jaoks mõeldud failisüsteem.

Selle eesmärk on muuhulgas tagada tugi võimalikult laial valikul operatsioonisüsteemidel.

ISO9660 kasutab väga lihtsaid failiatribuute ning ei toeta ligipääsuõiguste määramist.

Standardi järgi on failinimedele väga ranged piirangud – ametlikult on lubatud ainult suured

tähed, numbrid, alakriipsud ja punkt, kusjuures tühikud ei ole lubatud ja punkt ei tohi

paikneda failinime alguses ega lõpus. Piiratud on ka failisuurused – suurim fail saab olla 4 GB

suur, mõned vanemad operatsioonisüsteemid suudavad lugeda vaid 2 GB suuruseid faile.

Nendest piirangutest möödahiilimiseks on kasutusel mitmed ISO9660 laiendused, levinumad

on Joliet (lubab pikki failinimesid UTF-16 kodeeringus) ja Rock Ridge (säilitab POSIX faili

ligipääsuõigused).

UDF

UDF (Universal Disk Format) on avatud spetsifikatsiooniga failisüsteemi standard, mille

eesmärk on asendada ISO9660 ja/või FAT-failisüsteem. See toetab suuri partitsioone (kuni 8

TB), suuri faile (kuni 16 EB), pikki failinimesid (254 tähemärki, Unicode'i kodeering),

tõrkehaldust ja metaandmete kontrollsummasid. See on ühilduv ka optiliste ketastega ning

enamik uutest DVD- ja Blu-ray- plaatidest kasutabki UDF-i.

Windows failisüsteemid

FAT

NTFS

ReFS

MacOS failisüsteemid

HFS+

Linux failisüsteemid

Ext

ReiserFS

XFS

JFS

ZFS

Apple Xsan

VMFS

GFS

JFS1