Che cos'è un file system e perché ci sono così tanti di loro?

Diversi sistemi operativi supportano diversi file system. La tua unità rimovibile dovrebbe usare FAT32 per la migliore compatibilità, a meno che non sia più grande e abbia bisogno di NTFS. Le unità formattate con Mac utilizzano HFS + e non funzionano con Windows. E anche Linux ha i suoi file system.

Sfortunatamente, anche gli utenti di computer tipici hanno bisogno di pensare ai diversi file system e a cosa sono compatibili. Ecco cosa devi sapere sui file system e perché ce ne sono tanti diversi.

File system 101

Diversi sistemi di file sono semplicemente diversi modi di organizzare e memorizzare i file su un disco rigido, un'unità flash o qualsiasi altro dispositivo di memorizzazione. Ogni dispositivo di archiviazione ha una o più partizioni e ogni partizione è "formattata" con un file system. Il processo di formattazione crea semplicemente un file system vuoto di quel tipo sul dispositivo.

Un file system fornisce un modo per separare i dati sul disco in singoli pezzi, che sono i file. Fornisce anche un modo per archiviare dati su questi file, ad esempio i nomi dei file, le autorizzazioni e altri attributi. Il file system fornisce anche un indice: un elenco dei file sull'unità e in cui sono posizionati sull'unità, in modo che il sistema operativo possa vedere cosa c'è nell'unità in un unico posto piuttosto che passare attraverso l'intera unità per trovare un file.

Il sistema operativo deve comprendere un file system in modo che possa visualizzare i suoi contenuti, aprire i file e salvarvi i file. Se il tuo sistema operativo non capisce un file system, potresti essere in grado di installare un driver del file system che fornisce supporto - o semplicemente non puoi usare quel file system con quel sistema operativo.

La metafora qui è un sistema di archiviazione della carta: i bit di dati su un computer sono chiamati "file" e sono organizzati in un "file system" nel modo in cui i file di carta potrebbero essere organizzati in armadi di file. Esistono diversi modi per organizzare questi file e archiviare dati su di essi - "file system".

Ma perché ci sono così tanti?

Non tutti i file system sono uguali. Diversi sistemi di file hanno diversi modi di organizzare i propri dati. Alcuni file system sono più veloci di altri, alcuni hanno funzionalità di sicurezza aggiuntive e alcuni supportano unità con capacità di archiviazione di grandi dimensioni, mentre altri funzionano solo su unità con una quantità minore di spazio di archiviazione. Alcuni file system sono più robusti e resistenti alla corruzione dei file, mentre altri offrono tale robustezza per una maggiore velocità.

Non esiste un miglior file system per tutti gli usi. Ogni sistema operativo tende a utilizzare il proprio file system, su cui lavorano anche gli sviluppatori del sistema operativo. Microsoft, Apple e gli sviluppatori del kernel di Linux lavorano tutti sui propri file system. I nuovi file system potrebbero essere più veloci, più stabili, scalabili meglio con dispositivi di archiviazione più grandi e avere più funzionalità rispetto a quelli vecchi.

C'è un sacco di lavoro nella progettazione di un file system e può essere fatto in molti modi diversi. Un file system non è come una partizione, che è semplicemente una porzione di spazio di archiviazione. Un file system specifica come i file sono disposti, organizzati, indicizzati e in che modo i metadati sono associati a essi. C'è sempre spazio per modificare e migliorare il modo in cui viene fatto.

Cambio di file system

Ogni partizione è formattata con un file system. A volte potresti essere in grado di "convertire" una partizione in un file system diverso e conservare i dati su di essa, ma raramente è un'opzione ideale. Invece, probabilmente vorrai prima copiare i tuoi dati importanti dalla partizione.

In seguito, dare alla partizione un nuovo file system è semplicemente una questione di "formattazione" con quel file system nel sistema operativo che lo supporta. Ad esempio, se si dispone di un'unità con formattazione Linux o Mac, è possibile formattarla con NTFS o FAT32 in Windows per ottenere un'unità formattata per Windows.

I sistemi operativi formattano automaticamente le partizioni con il file system appropriato anche durante il processo di installazione del sistema operativo. Se hai una partizione formattata in Windows che vuoi installare su Linux, il processo di installazione di Linux formatterà la sua partizione NTFS o FAT32 con il file system Linux preferito dalla tua distribuzione Linux di scelta.

Quindi, se si dispone di un dispositivo di archiviazione e si desidera utilizzare un file system diverso, è sufficiente copiarlo prima dai file per eseguirne il backup. Quindi, formatta l'unità con uno strumento come Gestione disco in Windows, GPart in Linux o Utility Disco in Mac OS X.

Una panoramica dei file system comuni

Ecco una rapida panoramica di alcuni dei file system più comuni che incontrerai. Non è esauriente - ce ne sono molti altri diversi.

FAT32: FAT32 è un vecchio file system di Windows, ma è ancora utilizzato su dispositivi multimediali rimovibili, ma solo quelli più piccoli. I dischi rigidi esterni di dimensioni maggiori di 1 TB circa verranno probabilmente formattati con NTFS. Vorresti solo usarlo con dispositivi di archiviazione di piccole dimensioni o per compatibilità con altri dispositivi come fotocamere digitali, console di gioco, set-top box e altri dispositivi che supportano solo FAT32 e non il più recente file system NTFS.
NTFS: Versioni moderne di Windows - da Windows XP - utilizzano il file system NTFS per la loro partizione di sistema. Le unità esterne possono essere formattate con FAT32 o NTFS.
HFS+: I Mac usano HFS + per le loro partizioni interne e amano formattare anche le unità esterne con HFS + - questo è necessario per utilizzare un'unità esterna con Time Machine in modo da poter eseguire correttamente il backup degli attributi del file system, ad esempio. I Mac possono anche leggere e scrivere su file system FAT32, sebbene possano leggere solo da file system NTFS per impostazione predefinita - è necessario un software di terze parti per scrivere su file system NTFS da un Mac.
ext2/ext3/ext4: Vedrai spesso i file system Ext2, Ext3 ed Ext4 su Linux. Ext2 è un vecchio file system e manca di funzionalità importanti come l'inserimento nel diario: se l'alimentazione si spegne o un computer si blocca durante la scrittura su un'unità ext2, i dati potrebbero andare persi. Ext3 aggiunge queste caratteristiche di robustezza al costo di una certa velocità. Ext4 è più moderno e veloce: è il file system predefinito nella maggior parte delle distribuzioni Linux ora ed è più veloce. Windows e Mac non supportano questi file system: è necessario uno strumento di terze parti per accedere ai file su tali file system. Per questo motivo, spesso è ideale formattare le partizioni di sistema Linux come ext4 e lasciare dispositivi rimovibili formattati con FAT32 o NTFS se è necessaria la compatibilità con altri sistemi operativi. Linux può leggere e scrivere su FAT32 o NTFS.
Btrfs: Btrfs - "file system migliore" - è un nuovo file system Linux ancora in fase di sviluppo. Non è il default su gran parte delle distribuzioni Linux a questo punto, ma probabilmente sostituirà Ext4 un giorno. L'obiettivo è fornire funzionalità aggiuntive che consentano a Linux di scalare a grandi quantità di spazio di archiviazione.
Scambiare: Su Linux, il file system "swap" non è realmente un file system. Una partizione formattata come "swap" può essere semplicemente usata come spazio di swap dal sistema operativo - è come il file di paging su Windows, ma richiede una partizione dedicata.

Ci sono anche altri file system, specialmente su Linux e altri sistemi simili a UNIX.

Un tipico utente di computer non ha bisogno di sapere la maggior parte di questa roba - dovrebbe essere trasparente e semplice - ma conoscere le basi ti aiuta a capire domande come "Perché questa unità formattata con Mac non funziona con il mio PC Windows?" E "Dovrei formattare questo disco rigido USB come FAT32 o NTFS?"

Immagine di credito: Gary J. Wood su Flickr, kleuske su Flickr