File system

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Schermata dalfile systemdiWindows XP

Unfile system(inacronimoFS) è unastruttura datideputata alla gestione e all'archiviazione deifilesu uncomputer.
Il termine viene utilizzato anche in riferimento alfile system driver,ovvero tutta quella serie di programmi solitamente integrati nelsistema operativoche sono necessari ad operare il file system. [1]

È importante non confondere i file system con ifile databaseo lebasi di datipiù in generale. Anche se in alcuni casi possono sembrare (superficialmente) sovrapponibili sono progettati per servire casi d'uso molto diversi.

Storia

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Prima dell'avvento deicomputer,l'espressione "file system" veniva usata per descrivere un metodo di archiviazione e recupero di documenti cartacei.[2] Nel 1961 il termine veniva applicato all'archiviazione informatizzata accanto al significato originale, e a partire dal 1964 se ne affermò l'utilizzo generale.[senza fonte]

Descrizione

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File manager(Dolphin (KDE)) esplora un file system suLinux

Più formalmente, un file system è l'insieme dei tipi di dati astratti necessari per la memorizzazione (scrittura), l'organizzazione gerarchica, la manipolazione, la navigazione, l'accesso e la lettura deidati.Di fatto, alcuni file system (come l'NFS) non interagiscono direttamente con i dispositivi di archiviazione.

I file system possono essere rappresentati sia graficamente tramitefile browsersia testualmente tramiteshell testuale.Nella rappresentazione grafica (GUI) è generalmente utilizzata la metafora dellecartelleche contengono documenti (i file) ed altre sottocartelle.

I dispositivi di archiviazione, ad esempio idischi fissisi presentano al sistema operativo comearraydi blocchi di dimensione fissa, generalmente chiamatisettori,tipicamente di 512 byte l'uno. Le operazioni disponibili sono la lettura e la scrittura di un blocco arbitrario, o talvolta di un insieme di blocchi. Basandosi su questo servizio fornito dai dispositivi a blocchi, il file system realizza due livelli di astrazione, che rendono le risorse di memorizzazione di massa facilmente utilizzabili dagli utenti.

Gestione del file system

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Il software di gestione del file system è responsabile dell'organizzazione di questi settori in file e di tenere traccia di quali settori appartengono a quali file e quali settori invece non sono utilizzati. L'utente ha normalmente la totale libertà di creare nuovi file, cancellare file esistenti (liberando così i blocchi che questi occupavano), e modificare file esistenti (cambiando così anche la loro dimensione e quindi il numero di blocchi occupati).

Il primo livello di astrazione è quello che organizza i settori in un insieme di archivi (file) di dimensioni arbitrarie, che possono andare da zero all'intera dimensione disponibile del dispositivo: ciascun file viene distribuito in un insieme di settori. Normalmente l'utente vede solo un file e non deve preoccuparsi di quali settori sono stati utilizzati per memorizzarlo. Le operazioni disponibili sono la lettura o la scrittura di un blocco di dati di dimensione arbitraria in un punto arbitrario del file. Non tutti i file system hanno bisogno di un dispositivo di archiviazione. Un file system può infatti essere usato per organizzare e rappresentare qualsiasi tipo di dato, sia che sia memorizzato o generato dinamicamente (ad esempio, da una connessione di rete).

Nomi gerarchici dei file

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Lo stesso argomento in dettaglio:Directory.
Il tipico schema di directory su un sistemaUnix-like, come specificato nelFilesystem Hierarchy Standard.

Il secondo livello di astrazione è quello che permette di organizzare i file assegnando loro dei nomi gerarchici. I file system tipicamente hanno tabelle di associazione deinomi dei filecon i rispettivi file tramitecollegamenti fisici,usualmente collegando il nome del file a un indice in unatabella di allocazione dei file(file allocation table) di qualche genere, come laFATdi un file systemMS-DOS,o uninodein un file system di tipoUnix.Le strutture di cartelle possono essere ad un solo livello, oppure possono permettere una struttura gerarchica in cui delle cartelle possono contenere sottocartelle. In alcuni file system i nomi dei file sono strutturati con una speciale sintassi (per esempioestensionio numeri di versione).

I file system gerarchici sono stati uno dei primi interessi di ricerca diDennis Ritchie,uno dei padri fondatori diUnix;le implementazioni precedenti erano ristrette a pochi livelli.

Controllo dell'accesso

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Il file system viene inoltre utilizzato per memorizzare i dati che servono a controllare l'accesso a ciascun file da parte deiprocessi.I criteri di sicurezza nell'accesso alle operazioni sui file system sono in genere basati suliste di controllo di accesso(access control listo ACL) ocapabilities.Si è scoperta da qualche decina di anni l'inaffidabilità delle ACL, e per questo motivo i sistemi operativi moderni tendono a usare il meccanismo delle capabilities. I file system commerciali usano ancora le ACL. Una ACL permette di definire per ciascun elemento del file system di qualipermessi(lettura, scrittura, modifica ecc.) dispone ciascun utente che accede al sistema.

Funzionalità particolari

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I file system tradizionali offrono degli strumenti per creare, muovere ed eliminare sia i file che le cartelle, ma non permettono di creare collegamenti addizionali alle cartelle (glihard linkdiUnixedNTFS), o di rinominare i collegamenti padre ( ".." nei sistemi Unix oDOS/Windows) e di creare collegamenti bidirezionali fra i file. Questi file system tradizionali hanno anche dei metodi per creare, muovere, cancellare e troncare i file, e per sostituire o aggiungervi in coda alcuni dati. Invece non permettono di aggiungere dati o troncare in testa un file, impedendo l'inserzione o la cancellazione arbitraria di dati. Le operazioni possibili sono quindi molto asimmetriche e spesso risultano inefficienti in contesti particolari.

Principali tipologie

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Le singole voci sono elencate nellaCategoria:File system.

Nel corso della storia informatica, è stata ideata una miriade di file system. I sistemi operativi moderni sono spesso in grado di accedere a diversi file system, spesso semplicemente installando un apposito modulo odriver.I tipi di file system possono essere classificati infile system per dischi,file system di reteefile system per compiti speciali.In molti casi, nel linguaggio settoriale, si usa il termine file system per intendere la struttura di archiviazione del dispositivo, un modo gergale per dire "cartelle e file", così come visualizzate dalla shell del sistema operativo. Nel gergo comune si è soliti affermare, soprattutto in sistemiGNU/Linux,che il file system vienemontato,per consentire alsistema operativodi accedervi per le operazioni di lettura\scrittura.

File system per memorie di massa

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Un file system del disco è un file system progettato per memorizzare deifilesu un'unità a disco,che può essere collegata direttamente o indirettamente alcomputer.Esempi di file system del disco sono:

File system distribuito

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Lo stesso argomento in dettaglio:File system distribuito.

Unfile system distribuitopermette di accedere ai file contenuti su un computer remoto tramiterete,potenzialmente in simultanea da diversi computer. Esempi di file system di rete sono:

File system per compiti speciali

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Alcuni file system vengono utilizzati per compiti speciali che non rientrano direttamente nelle prime due categorie. Molti non hanno alcuna relazione con un supporto di memorizzazione permanente dei dati, ma vengono utilizzati dalsistema operativoper dare accesso ad alcune funzionalità. Alcuni esempi sono:

  • archfs(archivi)
  • cdfs(lettura e scrittura di CD)
  • incdfs(lettura e scrittura di CD o DVD riscrivibili come se fossero floppy, usato nel software Nero)
  • cfs(caching)
  • DEVFS(solaris,GNU/Linux,crea dinamicamente i file speciali per dare accesso alle periferiche effettivamente installate)
  • ftpfs(accessoFTP)
  • lnfs(nomi lunghi)
  • nntpfs(netnews)
  • procfs(GNU/Linuxe altri, mostra dati sullo stato del sistema e dei processi)
  • ROMFS(file system utilizzato nei sistemiμClinux)
  • TCFS- Transparent Cryptographic File System. Progettato presso l'Università degli Studi di Salerno, fornisce un layer di cifratura in modo trasparente permettendo l'utilizzo delle primitive open, read write dei sistemi unix.
  • TMPFS(file system temporaneo appoggiato sulla memoria di sistema)
  • SYSFS(GNU/Linux2.6, sostituisce in parteprocfs)

Note

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  1. ^Filesystems,sutldp.org.URL consultato l'8 aprile 2022.
  2. ^(EN) Florence E. McGill,Indexing and Filing,inOffice practice and business procedure,New York (NY, USA), The Gregg Publishing Co, 1922.URL consultato l'8 aprile 2022.Ospitato suInternet Archive.
  3. ^Introducing Apple File System - WWDC 2016 - Videos - Apple Developer,sudeveloper.apple.com.URL consultato il 23 giugno 2016.

Voci correlate

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Altri progetti

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Collegamenti esterni

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