Dateisysteme

Dateisysteme
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Was sind Dateisysteme (Definition)
Historische Entwicklung
Aufbau eines Datenträgers und Zugriff auf diesen (Festplatte)
Beispiele für Dateisysteme
Arten von Dateisystemen
1.
Definition :
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Was sind Dateisysteme?
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ein Dateisystem ist eine Abstraktion des Betriebssystems zur geräteunabhängigen
Verwaltung von Dateien
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einheitliche Sicht auf verschiedene Arten von Sekundärspeicher, z.B. Festplatten,
Floppys, CD-Roms, DVDs und Bandlaufwerke
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Benutzer muss sich nicht um physikalische Datenformate auf den verschiedenen Arten
der Sekundärspicher kümmern
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grundlegende Dateien- und Verzeichnisverwaltungsstrukturen von Betriebssystemen
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DS wird bei Formatierung des Speichermediums angelegt
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entscheidet über Clustergrößen, Zugriffsrechte, Suchmethoden, etc
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alle DS enthalten die notwendigen Strukturen für das Speichern und Verwalten von
Daten
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dazu gehören in der Regel ein Bootdatensatz (Boot Record) des Betriebssystems sowie
Dateien und Verzeichnisse
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jede Datei wird als eine Menge von Blöcken fester Größe repräsentiert (wobei ein Block
einem oder mehreren Sektoren entsprechen kann)
2.
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Historische Entwicklung
Ursprünglich Organisation von Daten auf Lochkarten
Lochkarten führen standartisiertes Format ein:
– Problem der Repräsentation und Transformation von Daten werden gelöst
– Organisation der Daten übernimmt der Mensch
Übergang zur Speicherung der Daten auf Bändern
Speichern auf Bändern erlaubt nur serielles Lesen effizient- Daten auf Bändern sind
höchstens zeitlich organisiert
Maschinen werden auf I/O bzw. auf Rechenkapazität spezialisiert:
Disks kommen auf:
– Floppy Disks
– Festplatten
Disks erlauben nicht Random Access wie primäre Speicher, zwingen jedoch auch nicht zur
strikt seriellen Organisation der Daten wie Bänder:
→
Emergenz von komplexeren Organisation von Daten:
Ordner/Verzeichnisse
3. Aufbau eines Datenträgers ( Beispiel: Festplatte)
Organisation der Daten
Beispiel für Aufteilung eines Massenspeichers für ein simples
Dateisystem
Boot Beschreibungsblöcke Freiliste
Blöcke mit Dateien und Verzeichnissen
Beispiele für Dateisysteme
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Linux/UNIX:
minix
ext2 (Inode-Dateisystem)
ext3 (Variante von ext2 mit journaling)
ReiserFS (Linux Journaling File System von Hans Reiser)
JFS (Journaled File System)
UFS (UNIX File System, verwendet unter Solaris und BSD)
XFS Journaling-Dateisystem
xFS Netzwerk-Dateisystem
NFS Network File System (von Sun für Solaris entwickelt)
SYSV (Linux System V File System Projekt)
ADFS (Acorn StrongARM)
GNOME Storage (Datenbank-basierendes Dateisystem)
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DOS:
FAT bzw. FAT12 (File Allocation Table, für Disketten)
FAT16 (Erweitertes FAT-System für Festplatten)
FAT32 (Erweitertes FAT für große Festplatten)
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MS-Windows unterstützt sämtliche DOS-Dateisysteme, zusätzlich:
VFAT (Virtual FAT: längere Dateinamen für alle FAT-Systeme)
NTFS (Journaling-Dateisystem)
WinFS (Datenbank-basierendes Dateisystem)
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AmigaOS:
FFS (Amiga Fast File System)
Apple Macintosh
ProDOS (Dateisystem der späten Apple II-Modelle)
MFS (Macintosh File System)
HFS (Hierarchical File System)
HFS+ (Erweiterung von HFS u.a. auf Dateinamen mit mehr als 32 Zeichen)
HFSX Case sensitive Variante von HFS+
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OS/2:
HPFS (High Performance File System)
JFS (Journaled File System)
BeOS/Haiku:
BFS
OpenBFS (64 Bit, multithreaded, journaliertes, Datenbank-ähnliches Dateisystem)
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CD-ROM/DVD:
ISO9660 (Dateisystem für CD-ROMs nach dem Motto "kleinster gemeinsamer
Nenner")
Joliet (Erweiterung des ISO9660 von der Firma Microsoft)
Rockridge (Erweiterung des ISO9660 für UNIX)
UDF (Universal Disc Format, u.a. auf DVDs aller Typen gebräuchlich)
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Netzwerk:
NFS (Network File System; ein über Netzwerke angeschlossenes
Dateisystem v.a. für Unix-artige Systeme)
Coda (ein fortgeschrittenes Netzwerk-Dateisystem ähnlich zu NFS)
SMB (ein über Netzwerke angeschlossenes Dateisystem vor allem für
Windows-Systeme)
xFS (ein verteiltes und dezentrales Netzwerk-Dateisystem)
AFS (Andrew File System)
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NCP (NetWare Core Protocol)
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Beispiel für hierarchische Dateisysteme