في هذا الجزء من سلسلة دروس القرص الصلب سنتعرف علي أنظمة الملفاتFile Systems .

 كما ذكرنا من قبل أنه قبل أن نستخدم القرص الصلب يجب أن نقسمه تقسيما منطقيا , و في التقسيم المنطقي يتم وضع نظام للملفات علي القرص الصلب , فما هو "نظام الملفات" ؟

 كل أنظمة الملفات هي عبارة عن الهياكل التي تستخدم في تخزين و إدارة الملفات , هذه الهياكل تتكون من سجل بدء التحميل الخاص بنظام التشغيل , المجلدات و الملفات .

نظام الملفات يقوم أيضا بالوظائف الأساسية الآتية:

1 تتبع أو تسجيل المساحة الشاغرة و المتاحة علي القرص الصلب.

2 تسجيل أسماء الملفات و المجلدات.

3 تسجيل مكان الملف فيزيائيا علي القرص الصلب.

 تختلف نظم التشغيل عن بعضها البعض في نوع نظام الملفات الذي تستخدمه , فبعض نظم التشغيل يستطيع أن يتعرف علي نوع نظام ملفات واحد فقط , والبعض الآخر يمكنه أن يتعرف علي العديد من أنظمة الملفات.

 أنواع ملفات النظام :

نظم الملفات عديدة و أشهرها هذه النظم هي :

• (FAT (File Allocation Table
• (FAT32 (File Allocation Table32
• (NTFS (New Technology File System
• (HPFS (High Performance File System
• NetWare File System
• Linux EXT2 and Linux SWAP

FAT

يستخدم ال FAT الدوس و ويندوز3.11 ويندوز 95 , و يمكن أن يتعرف كلا من ويندوز: 98 و ميلنيوم و 2000 و XP و NT و كذلك نظام OS/2 عليه.

و يعتمد هذا النظام في عمله علي استخدام :

* الFAT أو ال File Allocation Table .

* بالإضافة إلى ال Clusters .

 ال FAT يمكن أن نتخيله علي أنه قلب النظام , أما ال Cluster فهي أصغر وحدة من وحدات تخزين البيانات , ال Cluster الواحدة تتكون من عدد ثابت من قطاعات-sectors- القرص الصلب .

 عندما نريد أن نخزن ملف ما , يتم تخزينه في أحد هذه ال Clusters و إذا كان حجمه أكبر من حجم الكلستر يتم تقسيمه علي مجموعة من ال Clusters , ولا يشترط أن تكون هذه الClusters التي يتم تخزين الملف بها متجاورة فمن الممكن أن تكون متباعدة عن بعضها.
و كل Cluster من ال Clusters له رقم مميز له لا يمكن أن يتكرر لCluster آخر.

 أما ال FAT فهو عبارة عن سجل به بيانات عن : أي ال Clusters شاغرة و أيها متاح , و أماكن توزيع الملفات علي ال Clusters , أي يمكن أن نعتبرها خريطة لل Clusters , و نتيجة لأهمية ال FAT ; فانه يتم كتابتها مرتين علي القرص الصلب كإجراء احتياطي للحفاظ علي البيانات .

مثال :

عندنا قرص صلب يستعمل نظام ال FAT و مخزن عليه ملف اسمه C4arab.doc .

عندما يقوم نظام التشغيل بقراءة الملف C4arab.doc فانه :

 1 يبحث عن اسم الملف أولا في ال FAT و يجد أمامه رقم الكلستر 100 فيكون هذا هو أول كلستر من الكلسترات المكونة للملف .

 2 ثم يقرأ مدخل هذا الكلستر- 100- فيجده 102 فيكون الكلستر 102 هو الكلستر الثاني المكون للملف ,,, و هكذا حتى يصل إلى

3 الكلستر رقم 105 فيجد أن المدخل لهذا الكلستر هو OFF أي نهاية الملف , فيكون الكلستر 105 هو آخر كلستر من الكلسترات المكونة للملف C4arab.doc , و بذلك تكون عملية قراءة الملف قد اكتملت.

Directory Entry مدخل الملف	File Name اسم الملف	Cluster No  رقم الكلستر
102	C4arab.doc	100
000		101
105		102
104	Ahmed.doc	103
106		104
OFF		105
OFF		106
000		107

** أقصي حجم للأقسام- Partitions - يدعمه ال FAT هو 2 جيجا بايت , و أقصي عدد للكلسترات هو 65.525 كلستر , و عليه فانه أيا كان حجم القسم , فان عدد القطاعات في الكلستر الواحدة لابد أن يكون مناسب للحد الذي يسمح بأن يتم تقسيم كل المساحة الموجودة علي ال 65.525 كلستر , وبالتالي كلما ازداد حجم القرص الصلب أو القسم فان حجم الكلستر يزداد أيضا .

 هذا يؤدي إلى تهدير المساحة التخزينية للقرص الصلب , لأنه كلما صغر حجم الكلستر كان تهدير المساحة أقل.

 لتوضيح ذلك : افرض أن هناك ملف حجمه 1 كيلو بايت و حجم الكلستر 4 كيلو بايت فان الكلستر التي سيتم تخزين الملف فيها بها 3 كيلو بايت مهدرة , أما إذا كان حجم الكلستر 2 كيلو بايت مثلا , فان هناك تهدير ل 1 كيلو بايت فقط .

FAT32

نظم التشغيل التي تستخدم هذا النظام هي ويندوز 95 OEM RELEASE 2 و 98 و ميلنيوم و 2000 و XP أما DOS, ويندوز3.11, NT 3.51/4.0, 95بالإضافة إلىOS/2 لا تستطيع أن تتعرف علي هذا النظام .

هذا النظام – FAT32 - هو نسخة مطورة من النظام القديم FAT –المعروف أيضا ب FAT16- - حيث أنه يستخدم مداخل للملفات بطول 32 بت بدلا من 16 بت , ونتيجة لهذا فان FAT32 يدعم حجم أكبر من الأقسام ( يمكن أن يصل حجم القسم ال 2 تيرا بايت ).

بالإضافة الي ذلك فان حجم ال Clusters في هذا النظام أصغر منه في FAT16 , مما يتيح – كما ذكرنا من قبل – استخدام أكبر قدر ممكن من المساحة التخزينية للقرص الصلب بدون تهدير , لكن أيضا حجم الكلستر هنا يعتمد علي حجم القسم , فكلما زاد حجم القرص زاد حجم الكلستر.

 NTFS

هذا النظام يستطيع فقط ويندوز NT,2000,XP استخدامه.

لا ينصح باستخدام هذا النظام بالنسبة للأقراص الصلبة ذات المساحة الأقل من 400 ميجا بايت حيث أنه يستخدم جزء كبير من المساحة التخزينية لهياكل النظام .

 الهيكل الرئيسي المكون لهذا النظام هو ال MFT (Master File Table) .

يقوم نظام ال NTFS بتخزين نسخ عديدة من أهم أجزاء ال MFT كإجراء احتياطي للحفاظ علي البيانات و خوفا من ضياعها.

 كما في FAT,FAT32 يستخدم ال NTFS الكلسترات في تخزين الملفات لكن الفرق هنا هو أن حجم الكلستر ثابت دائماً = 512 بايت بغض النظر عن حجم القسم , وهذا يتيح أكبر استخدام للمساحة التخزينية .

 لكن هذه ميزة و عيب في نفس الوقت , لأننا سنضطر عند تخزين الملفات الكبيرة الي تقسيمها علي عدد من الكلسترات – التي تكون غالبا غير متتابعة – , هذا قد يؤدي الي بطيء تحميل الملفات عند قراءتها .

يفضل استخدام نظام NTFS مع الأقراص الصلبة الكبيرة , من أجل ضمان أقل تهدير للمساحة التخزينية.

ميزة أخري في ال NTFS : وهي أن ال Bad Sectors يتم تحديدها تلقائيا في حال وجودها ثم تحديدها كأجزاء غير صالحة للاستخدام أوتوماتيكيا.

HPFS

هذا النظام هو النظام المفضل ل OS/2 و يمكن للإصدارات القديمة من ويندوز NT أن تتعرف عليه.

 يستخدم هذا النظام القطاعات Sectors كوحدات التخزين بدلا من ال Clusters كما في FAT,FAT32,NTFS .

ويتميز هذا النظام عن ال FAT بأنه أسرع في زمن تحميل الملفات بالإضافة إلى أنه يوفر استخدام أفضل للمساحة التخزينية.

NetWare File system

تم تصميم هذا النظام خصيصا لنظم تشغيلNovell NetWare و تم تطويره من أجل NetWare servers .

Linux Ext2 and Linux Swap

تستخدم أنظمة تشغيل اللينكس أنظمة الملفات هذه.

أقصي حجم للقسم بالنسبة ال EXT2 هو 4 تيرابايت.

**ملاحظة : 

من الممكن التحويل من نظام ملفات لاخر بدون فقدان البيانات باستخدام برامج مثل Partition Magic.