Πώς δημιουργείται ένα σύστημα αρχείων;

Η δημιουργία ενός συστήματος αρχείων περιλαμβάνει διάφορα βήματα και η ακριβής διαδικασία εξαρτάται από τον συγκεκριμένο τύπο συστήματος αρχείων (π.χ. ext4, NTFS, FAT32, XFS) και το λειτουργικό σύστημα. Ωστόσο, η γενική διαδικασία περιλαμβάνει συνήθως αυτές τις βασικές φάσεις:

1. Διαχωρισμός:

* Αναγνώριση χώρου αποθήκευσης: Πρώτον, χρειάζεστε μια συσκευή αποθήκευσης (σκληρό δίσκο, SSD, USB Drive) με μη κατανεμημένο χώρο. Αυτή είναι η ακατέργαστη, αχρησιμοποίητη περιοχή όπου θα διαμένουν το σύστημα αρχείων.

* Δημιουργία ενός διαμερίσματος: Ένα διαμέρισμα είναι ένα λογικό τμήμα του αποθηκευτικού χώρου. Εργαλεία όπως το `fdisk` (Linux) ή η διαχείριση δίσκων (Windows) χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία διαμερισμάτων. Αυτό ορίζει μια παραδοχή περιοχή στο δίσκο που θα χρησιμοποιηθεί για το σύστημα αρχείων. Το μέγεθος του διαμερίσματος καθορίζεται από τις ανάγκες του χρήστη και τον διαθέσιμο χώρο. Ένας πίνακας διαμερίσματος (π.χ. MBR ή GPT) δημιουργείται ή ενημερώνεται για την παρακολούθηση των διαμερισμάτων στη μονάδα δίσκου. Το διαμέρισμα συχνά μορφοποιείται με έναν συγκεκριμένο κωδικό τύπου που υποδεικνύει το επιδιωκόμενο σύστημα αρχείων.

2. Μορφοποίηση:

* Επιλέγοντας έναν τύπο συστήματος αρχείων: Αυτό το βήμα επιλέγει το σύστημα αρχείων (EXT4, NTFS, FAT32, κλπ.). Διαφορετικά συστήματα αρχείων έχουν διαφορετικά πλεονεκτήματα και αδυναμίες όσον αφορά τα χαρακτηριστικά (περιοδικά, δικαιώματα, ευαισθησία των περιπτώσεων), απόδοση και συμβατότητα σε λειτουργικά συστήματα.

* Εκτέλεση της εντολής μορφοποίησης: Αυτή η εντολή (π.χ. `mkfs.ext4` για ext4 στο linux,` format` στα Windows) αρχικοποιεί το επιλεγμένο σύστημα αρχείων στο επιλεγμένο διαμέρισμα. Οι βασικές ενέργειες κατά τη διάρκεια της μορφοποίησης είναι:

* Δημιουργία του superblock: Πρόκειται για μια κρίσιμη δομή δεδομένων στην αρχή του διαμερίσματος που περιέχει μεταδεδομένα σχετικά με το σύστημα αρχείων, όπως το μέγεθος, το μέγεθος του μπλοκ και η θέση άλλων σημαντικών δομών.

* Δημιουργία του πίνακα inode: Τα μεταδεδομένα Inodes (δείκτες) αποθηκεύουν μεταδεδομένα σχετικά με αρχεία και καταλόγους, συμπεριλαμβανομένων των ονομάτων, των μεγεθών, των δικαιωμάτων και της θέσης των μπλοκ δεδομένων τους στο δίσκο.

* Δημιουργία μπλοκ δεδομένων: Αυτές είναι οι μονάδες όπου αποθηκεύονται τα πραγματικά δεδομένα αρχείου.

* Δημιουργία άλλων δομών: Ανάλογα με το σύστημα αρχείων, αυτό μπορεί να περιλαμβάνει δομές περιοδικών (για καταγραφή και ανάκτηση συναλλαγών), bitmap του ελεύθερου χώρου (για την παρακολούθηση των αχρησιμοποίητων μπλοκ) και τις δομές καταλόγου.

3. Τοποθέτηση (για τα περισσότερα λειτουργικά συστήματα):

* Κάνοντας το σύστημα αρχείων προσβάσιμο: Μετά τη μορφοποίηση, το σύστημα αρχείων πρέπει να τοποθετηθεί. Αυτό το καθιστά προσβάσιμο στο λειτουργικό σύστημα και επιτρέπει στους χρήστες να δημιουργούν, να διαβάζουν, να τροποποιούν και να διαγράφουν αρχεία μέσα σε αυτό. Ένα σημείο mount είναι ένας κατάλογος στο υπάρχον σύστημα αρχείων όπου εμφανίζεται το νέο σύστημα αρχείων. Ο πυρήνας του λειτουργικού συστήματος διατηρεί έναν πίνακα συστημάτων αρχείων.

Απλοποιημένο παράδειγμα (Linux):

1. διαμέρισμα: `fdisk /dev /sda` (για να δημιουργήσετε ένα διαμέρισμα στον πρώτο σκληρό δίσκο)

2. μορφή (ext4): `mkfs.ext4 /dev /sda1` (για να διαμορφώσει το πρώτο διαμέρισμα στον πρώτο σκληρό δίσκο ως ext4)

3. mount: `mkdir /mnt /mypartition` (δημιουργήστε ένα σημείο mount) και στη συνέχεια` mount /dev /sda1 /mnt /mypartition` (τοποθετήστε το διαμέρισμα)

στα Windows: Η διαδικασία είναι παρόμοια, αλλά χρησιμοποιεί το βοηθητικό πρόγραμμα διαχείρισης δίσκων μέσω της γραφικής διεπαφής χρήστη για να δημιουργήσει διαμερίσματα και να τα διαμορφώσει με το επιθυμητό σύστημα αρχείων (NTFS, FAT32). Η τοποθέτηση γίνεται αυτόματα από το λειτουργικό σύστημα.

Οι λεπτομέρειες κάθε βήματος μπορεί να είναι αρκετά περίπλοκες, που περιλαμβάνουν πρόσβαση σε δίσκο χαμηλού επιπέδου και περίπλοκες δομές δεδομένων. Ωστόσο, αυτές οι τρεις φάσεις παρέχουν μια γενική επισκόπηση του τρόπου δημιουργίας συστημάτων αρχείων. Οι συγκεκριμένες εντολές και εργαλεία θα διαφέρουν ανάλογα με το λειτουργικό σύστημα και τον τύπο συστήματος αρχείων που επιλέχθηκε.