Un sistema de archivos es un proceso de gestión de cómo y dónde los datos en un disco de almacenamiento, lo que también se conoce como gestión de archivos o FS. Es un componente de disco lógico que comprime archivos separados en grupos, lo que se conoce como directorios. Es abstracto para un usuario humano y está relacionado con una computadora; por lo tanto, gestiona las operaciones internas de un disco. Los archivos y directorios adicionales pueden estar en los directorios. Aunque existen varios sistemas de archivos en Windows, NTFS es el más común en los tiempos modernos. Sería imposible que existiera un archivo con el mismo nombre y también sería imposible eliminar programas instalados y recuperar archivos específicos sin una administración de archivos, así como los archivos no tendrían organización sin una estructura de archivos. El sistema de archivos le permite ver un archivo en el directorio actual, ya que los archivos suelen administrarse en una jerarquía.
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Un disco (por ejemplo, una unidad de disco duro) tiene un sistema de archivos, independientemente del tipo y uso. Además, contiene información sobre el tamaño del archivo, el nombre del archivo, la información del fragmento de ubicación del archivo y dónde se almacenan los datos del disco y también describe cómo un usuario o una aplicación puede acceder a los datos. Las operaciones como metadatos, denominación de archivos, administración de almacenamiento y directorios/carpetas son administradas por el sistema de archivos.
En un dispositivo de almacenamiento, los archivos se almacenan en sectores en los que los datos se almacenan en grupos de sectores llamados bloques. El sistema de archivos identifica el tamaño y la ubicación de los archivos y también ayuda a reconocer qué sectores están listos para usarse. Además de Windows, existen otros sistemas operativos que contienen sistemas de archivos FAT y NTFS. Pero los productos de Apple (como iOS y macOS) utilizan HFS+ como sistema operativo y están en el horizonte de muchos tipos diferentes de sistemas de archivos.
A veces, el término 'sistema de archivos' se utiliza en referencia a particiones. Por ejemplo, decir 'en el disco duro hay dos sistemas de archivos disponibles' no tiene por qué significar que el disco esté dividido entre dos sistemas de archivos, NTFS y FAT. Pero significa que existen dos particiones separadas que usan el mismo disco físico.
Para funcionar, la mayoría de las aplicaciones con las que entra en contacto requieren un sistema de archivos; por lo tanto, cada partición debe tener uno. Además, si un programa está creado para su uso en macOS, no podrá utilizarlo en Windows porque los programas dependen del sistema de archivos.
Ejemplos de sistemas de archivos
Los ejemplos de sistemas de archivos se dan a continuación:
GORDO: FAT es un tipo de sistema de archivos desarrollado para discos duros. Significa tabla de asignación de archivos y se introdujo por primera vez en 1977, y se utiliza para 12 o 16 bits para todos y cada uno de los accesos del clúster a la tabla de asignación de archivos (FAT). En discos duros y otros sistemas informáticos, ayuda a administrar archivos en los sistemas operativos de Microsoft. En dispositivos como cámaras digitales, memorias flash y otros dispositivos portátiles, también se suele encontrar que se utiliza para almacenar información de archivos. También ayuda a prolongar la vida útil de un disco duro, ya que minimiza el desgaste del disco duro. Hoy en día, las versiones posteriores de Microsoft Windows, como Windows XP, Vista, 7 y 10, no utilizan FAT, ya que utilizan NTFS. El FAT8, FAT12, FAT32, FAT16 son todos los diferentes tipos de FAT (para tabla de asignación de archivos).
EGF: Un GFS es un sistema de archivos, que significa Sistema de archivos global. Tiene la capacidad de permitir que varias computadoras actúen como una máquina integrada, que se desarrolló por primera vez en la Universidad de Minnesota. Pero ahora lo mantiene Red Hat. Cuando la distancia física de dos o más computadoras es alta y no pueden enviar archivos directamente entre sí, un sistema de archivos GFS les permite compartir un grupo de archivos directamente. Una computadora puede organizar sus E/S para preservar los sistemas de archivos con la ayuda de un sistema de archivos global.
HFS: HFS (sistema de archivos jerárquico) es el sistema de archivos que se utiliza en una computadora Macintosh para crear un directorio en el momento en que se formatea un disco duro. Generalmente, su función básica es organizar o guardar los archivos en un disco duro de Macintosh. Apple no es capaz de admitir la escritura o el formato de discos HFS desde que OS X salió al mercado. Además, las computadoras con Windows no reconocen las unidades formateadas con HFS, ya que HFS es un formato de Macintosh. Con la ayuda de los sistemas de archivos WIN32 o NTFS, se formatean los discos duros de Windows.
NTFS: NTFS es el sistema de archivos, que significa sistema de archivos NT y almacena y recupera archivos en el sistema operativo Windows NT y otras versiones de Windows como Windows 2000, Windows XP, Windows 7 y Windows 10. A veces, se le conoce como la Nueva Tecnología. Sistema de archivos. En comparación con el sistema de archivos FAT y HPFS, proporciona mejores métodos de recuperación de archivos y protección de datos y ofrece una serie de mejoras en términos de extensibilidad, seguridad y rendimiento.
UDF: UDF es un sistema de archivos, significa formato de disco universal y se utilizó por primera vez, desarrollado por OSTA (Asociación de tecnología de almacenamiento óptico) en 1995 para garantizar la coherencia entre los datos escritos en varios medios ópticos. Se utiliza con CD-ROM y DVD-ROM y es compatible con todos los sistemas operativos. Ahora se utiliza en el proceso de escritura de paquetes de CD-R y CD-RW.
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Arquitectura del sistema de archivos
El sistema de archivos contiene dos o tres capas. A veces, estas capas funcionan combinadas y otras veces están explícitamente separadas. Para las operaciones de archivos, la API (interfaz de programa de aplicación) la proporciona el sistema de archivos lógico, como ABRIR, CERRAR, LEER y más, porque es responsable de la interacción con la aplicación del usuario. Además, para su procesamiento, la operación solicitada se reenvía a la capa que se encuentra debajo de ella. Además, para varias instancias simultáneas de sistemas de archivos físicos, la segunda capa opcional permite el soporte, que es un sistema de archivos virtual. Y cada instancia concurrente se denomina implementación del sistema de archivos.
La tercera capa es responsable de manejar el almacenamiento en búfer y la gestión de la memoria, lo que se denomina sistema de archivos físico. Se ocupa del funcionamiento físico del dispositivo de almacenamiento y procesa los bloques físicos que se leen o escriben. Además, para controlar el dispositivo de almacenamiento, esta capa interactúa con el canal y los controladores del dispositivo.
Tipos de sistemas de archivos
Existen varios tipos de sistemas de archivos, que son los siguientes:
1. Sistemas de archivos de disco
En el medio de almacenamiento en disco, un sistema de archivos en disco tiene la capacidad de direccionar datos aleatoriamente en unos pocos períodos de tiempo. Además, incluye la anticipación que llevó a la velocidad de acceso a los datos. Independientemente de la ubicación secuencial de los datos, varios usuarios pueden acceder a varios datos en el disco con la ayuda de un sistema de archivos de disco.
2. Sistemas de archivos flash
Un sistema de archivos flash es responsable de las restricciones, el rendimiento y las capacidades especiales de la memoria flash. Es mejor utilizar un sistema de archivos diseñado para un dispositivo flash; sin embargo, un sistema de archivos de disco es el medio de almacenamiento básico, que puede utilizar un dispositivo de memoria flash.
3. Sistemas de archivos de cinta
Se utiliza un sistema de archivos de cinta para guardar archivos en la cinta, ya que es un formato de cinta y un sistema de archivos. En comparación con los discos, las cintas magnéticas son más potentes para acceder a los datos durante mucho tiempo, lo que supone un desafío para un sistema de archivos de uso general en términos de creación y gestión eficiente.
4. Sistemas de archivos de bases de datos
Un sistema de archivos basado en bases de datos es otro método para la gestión de archivos. Los archivos se reconocen por sus características (como tipo de archivo, autor, tema, etc.) en lugar de una gestión estructurada jerárquica.
5. Sistemas de archivos transaccionales
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Algunos programas requieren uno o más cambios para fallar por cualquier motivo o necesitan varios cambios en el sistema de archivos pero no realizan ningún cambio. Por ejemplo, un programa puede escribir archivos de configuración o bibliotecas y ejecutables en el momento de instalar o actualizar el software. El software puede quedar inutilizable o dañado si se detiene durante la actualización o instalación. Además, todo el sistema puede quedar inutilizable si el proceso de instalación o actualización del software está incompleto.
6. Sistemas de archivos de red
Un sistema de archivos de red ofrece acceso a archivos en un servidor. En computadoras remotas conectadas a la red, con la ayuda de interfaces locales, los programas pueden crear, administrar y acceder de forma transparente a archivos y directorios jerárquicos. Los clientes similares a sistemas de archivos para FTP y WebDAV, y AFS, protocolos SMB y NFS son todos ejemplos de sistemas de archivos de red.
7. Sistemas de archivos de disco compartido
Un sistema de archivos de disco compartido permite que varias máquinas accedan al mismo subsistema de disco externo, pero cuando varias máquinas acceden al mismo subsistema de disco externo, pueden ocurrir colisiones en esta condición; entonces, para evitar la colisión, el sistema de archivos decide a qué subsistema acceder.
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8. Sistema de archivos mínimo
En la década de 1970, para algunos usuarios iniciales de microcomputadoras, los dispositivos de disco y cinta digital eran mucho más caros. Se diseñaron algunos sistemas básicos de almacenamiento de datos más económicos que utilizaban cintas de casete de audio comunes. En la grabadora de casetes, se informaba al usuario que debía presionar 'GRABAR' cuando era necesario escribir datos por sistema. Y, para notificar al sistema, presione 'RETORNO' en el teclado. Además, en la grabadora de casetes, el usuario debía presionar el botón 'PLAY' cuando el sistema requería leer datos.
9. Sistemas de archivos planos
Los subdirectorios no están disponibles en el sistema plano. Contiene el único directorio y todos los archivos se encuentran en un único directorio. Debido a la cantidad relativamente pequeña de espacio de datos disponible, este tipo de sistema de archivos era adecuado cuando los disquetes estuvieron disponibles por primera vez.