Dateisysteme

1. Dateisysteme Was sind Dateisysteme (Definition) Historische Entwicklung Aufbau eines Datenträgers und Zugriff auf diesen (Festplatte) Beispiele für Dateisysteme Arten von Dateisystemen

2. 1. Definition : • Was sind Dateisysteme? • ein Dateisystem ist eine Abstraktion des Betriebssystems zur geräteunabhängigen Verwaltung von Dateien • einheitliche Sicht auf verschiedene Arten von Sekundärspeicher, z.B. Festplatten, Floppys, CD-Roms, DVDs und Bandlaufwerke • Benutzer muss sich nicht um physikalische Datenformate auf den verschiedenen Arten der Sekundärspicher kümmern • grundlegende Dateien- und Verzeichnisverwaltungsstrukturen von Betriebssystemen • DS wird bei Formatierung des Speichermediums angelegt • entscheidet über Clustergrößen, Zugriffsrechte, Suchmethoden, etc • alle DS enthalten die notwendigen Strukturen für das Speichern und Verwalten von Daten • dazu gehören in der Regel ein Bootdatensatz (Boot Record) des Betriebssystems sowie Dateien und Verzeichnisse • jede Datei wird als eine Menge von Blöcken fester Größe repräsentiert (wobei ein Block einem oder mehreren Sektoren entsprechen kann)

3. 2. 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

4. 3. Aufbau eines Datenträgers ( Beispiel: Festplatte)

5. Organisation der Daten Beispiel für Aufteilung eines Massenspeichers für ein simples Dateisystem

6. Beispiele für Dateisysteme • 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) • DOS: • FAT bzw. FAT12 (File Allocation Table, für Disketten) • FAT16 (Erweitertes FAT-System für Festplatten) • FAT32 (Erweitertes FAT für große Festplatten) • MS-Windows unterstützt sämtliche DOS-Dateisysteme, zusätzlich: • VFAT (Virtual FAT: längere Dateinamen für alle FAT-Systeme) • NTFS (Journaling-Dateisystem) • WinFS (Datenbank-basierendes Dateisystem)

7. 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+ • OS/2: • HPFS (High Performance File System) • JFS (Journaled File System) • BeOS/Haiku: • BFS • OpenBFS (64 Bit, multithreaded, journaliertes, Datenbank-ähnliches Dateisystem) • 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)

8. 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) • NCP (NetWare Core Protocol)

9. Beispiel für hierarchische Dateisysteme