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

  1. Emmagatzematge de Dades: Proporciona una manera d'emmagatzemar dades de manera persistent.
  2. Organització: Permet organitzar fitxers en directoris i subdirectoris.
  3. Accés: Facilita l'accés ràpid i eficient als fitxers.
  4. Seguretat: Proporciona mecanismes per protegir les dades contra accessos no autoritzats.
  5. Integritat: Assegura que les dades no es corrompin i es mantinguin consistents.

Tipus de Sistemes de Fitxers

Sistemes de Fitxers Comuns

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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
EXT Linux 16 TB
HFS+ macOS 8 EB

Estructura d'un Sistema de Fitxers

Components Principals

  1. Superblock: Conté informació sobre el sistema de fitxers com el tipus, mida i estat.
  2. Inodes: Estructures que contenen informació sobre els fitxers i directoris, com permisos, propietari i ubicació de les dades.
  3. Data Blocks: Blocs on s'emmagatzemen les dades reals dels fitxers.
  4. 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:

  1. Superblock: Conté informació sobre el sistema de fitxers com el tipus, mida i estat.
  2. Inodes: Estructures que contenen informació sobre els fitxers i directoris, com permisos, propietari i ubicació de les dades.
  3. Data Blocks: Blocs on s'emmagatzemen les dades reals dels fitxers.
  4. 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
EXT Linux 16 TB
HFS+ macOS 8 EB

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.

© Copyright 2024. Tots els drets reservats