Introducció
Els sistemes de fitxers són una part fonamental dels sistemes operatius, ja que proporcionen una manera organitzada d'emmagatzemar, recuperar i gestionar dades en dispositius d'emmagatzematge com discos durs, SSDs, i altres mitjans. En aquesta secció, explorarem els conceptes bàsics dels sistemes de fitxers, les seves funcions i els diferents tipus que existeixen.
Conceptes Bàsics
Definició
Un sistema de fitxers és una estructura que el sistema operatiu utilitza per organitzar i gestionar els fitxers en un dispositiu d'emmagatzematge. Inclou una jerarquia de directoris i fitxers, així com les metadades necessàries per gestionar-los.
Funcions Principals
- Emmagatzematge de Dades: Proporciona una manera d'emmagatzemar dades de manera persistent.
- Organització: Permet organitzar fitxers en directoris i subdirectoris.
- Accés: Facilita l'accés ràpid i eficient als fitxers.
- Seguretat: Proporciona mecanismes per protegir les dades contra accessos no autoritzats.
- Integritat: Assegura que les dades no es corrompin i es mantinguin consistents.
Tipus de Sistemes de Fitxers
Sistemes de Fitxers Comuns
-
FAT (File Allocation Table):
- Utilitzat en dispositius com memòries USB i targetes SD.
- Simple i compatible amb molts sistemes operatius.
- Limitacions en la mida màxima dels fitxers i particions.
-
NTFS (New Technology File System):
- Utilitzat principalment en sistemes Windows.
- Suporta grans volums de dades i fitxers.
- Funcions avançades com permisos de seguretat, compressió i encriptació.
-
EXT (Extended File System):
- Utilitzat en sistemes Linux.
- Variants com ext2, ext3 i ext4, amb millores en rendiment i fiabilitat.
- Suporta grans volums de dades i fitxers.
-
HFS+ (Hierarchical File System Plus):
- Utilitzat en sistemes macOS.
- Suporta grans volums de dades i fitxers.
- Funcions com la compressió i la gestió de metadades avançades.
Comparació de Sistemes de Fitxers
Sistema de Fitxers | Compatibilitat | Mida Màxima de Fitxer | Funcions Avançades |
---|---|---|---|
FAT | Alta | 4 GB | No |
NTFS | Windows | 16 EB | Sí |
EXT | Linux | 16 TB | Sí |
HFS+ | macOS | 8 EB | Sí |
Estructura d'un Sistema de Fitxers
Components Principals
- Superblock: Conté informació sobre el sistema de fitxers com el tipus, mida i estat.
- Inodes: Estructures que contenen informació sobre els fitxers i directoris, com permisos, propietari i ubicació de les dades.
- Data Blocks: Blocs on s'emmagatzemen les dades reals dels fitxers.
- Directory Structure: Organització jeràrquica de fitxers i directoris.
Exemple d'Estructura de Fitxers
/ (root) ├── home │ ├── user │ │ ├── documents │ │ └── pictures ├── var │ ├── log │ └── www └── etc ├── passwd └── hosts
Exercicis Pràctics
Exercici 1: Identificar Components d'un Sistema de Fitxers
Pregunta: Enumera i descriu els components principals d'un sistema de fitxers.
Resposta:
- Superblock: Conté informació sobre el sistema de fitxers com el tipus, mida i estat.
- Inodes: Estructures que contenen informació sobre els fitxers i directoris, com permisos, propietari i ubicació de les dades.
- Data Blocks: Blocs on s'emmagatzemen les dades reals dels fitxers.
- Directory Structure: Organització jeràrquica de fitxers i directoris.
Exercici 2: Comparar Sistemes de Fitxers
Pregunta: Completa la taula següent amb les característiques dels sistemes de fitxers FAT, NTFS, EXT i HFS+.
Sistema de Fitxers | Compatibilitat | Mida Màxima de Fitxer | Funcions Avançades |
---|---|---|---|
FAT | ? | ? | ? |
NTFS | ? | ? | ? |
EXT | ? | ? | ? |
HFS+ | ? | ? | ? |
Resposta:
Sistema de Fitxers | Compatibilitat | Mida Màxima de Fitxer | Funcions Avançades |
---|---|---|---|
FAT | Alta | 4 GB | No |
NTFS | Windows | 16 EB | Sí |
EXT | Linux | 16 TB | Sí |
HFS+ | macOS | 8 EB | Sí |
Conclusió
En aquesta secció, hem explorat els conceptes bàsics dels sistemes de fitxers, les seves funcions principals, i els diferents tipus que existeixen. També hem après sobre l'estructura interna d'un sistema de fitxers i hem realitzat exercicis pràctics per reforçar els conceptes apresos. En la següent secció, aprofundirem en les estructures de directoris i com s'organitzen els fitxers dins d'un sistema de fitxers.
Fonaments de Sistemes Operatius
Mòdul 1: Introducció als Sistemes Operatius
- Conceptes Bàsics de Sistemes Operatius
- Història i Evolució dels Sistemes Operatius
- Tipus de Sistemes Operatius
- Funcions Principals d'un Sistema Operatiu
Mòdul 2: Gestió de Recursos
Mòdul 3: Concurrència
- Conceptes de Concurrència
- Fils i Processos
- Sincronització i Exclusió Mútua
- Problemes Clàssics de Concurrència