Mis on ulatuse failisüsteem?

Ulatuslik failisüsteem (EFS) on arvuti kõvakettal või muul füüsilisel salvestusseadmel olevate failide ja mälu haldamise meetod, mis kasutab teabe salvestamiseks külgnevaid mälupiirkondi, selle asemel, et kasutada väiksemaid hajutatud ühikuid, mida nimetatakse plokkideks. Mõned failisüsteemid eraldavad failide jaoks vajaliku ruumi väikestes ühikutes, mida nimetatakse plokkideks, mis võib põhjustada ühe keskmise pikkusega faili füüsilise hajutamise kettale, vähendades selle faili lugemise kiirust ja tõhusust. Ulatusliku failisüsteemi puhul seotakse kõik väiksemad plokid kokku suuremaks struktuuriks, mida nimetatakse ulatuseks, mis tähendab, et suuremaid faile saab salvestada ühes külgnevas kohas füüsilisel kettal, mis suurendab draivi kiirust, kui sellest failist lugedes. Kuigi paljud operatsioonisüsteemid toetavad ulatuse kasutamist, kasutati seda terminit algselt praeguseks lõpetatud Unixi-laadse operatsioonisüsteemi IRIX®-i spetsiifilise varajase ulatuse failisüsteemi kohta, mille on välja töötanud Silicon Graphics®.

Füüsilise ketta, näiteks kõvaketta või kompaktketta (CD) üksikud bitid ja baidid jaotatakse riistvara, operatsioonisüsteemi ja failisüsteemi järgi rühmadesse. Neid nimetatakse loogilisteks rühmitusteks, kuna neil ei pruugi olla füüsilisi piire, vaid ainult need, mis on süsteemi poolt kehtestatud. Mitme failisüsteemi puhul kasutatakse faili salvestamiseks eraldatava põhiruumina loogilist rühmitamist, mida nimetatakse plokkideks. Ploki saab määrata mis tahes suurusele, kuid üldiselt on see väga väike, koosnedes mõnikord vaid 128 baidist ruumist.

Ulatuslik failisüsteem rühmitab plokid kettal kokku, kui need on külgnevad, mis tähendab, et nad asuvad kõik kettal füüsiliselt üksteise kõrval. See plokkide kogu on tuntud kui ulatus. Kui fail kirjutatakse füüsilisele kettale, eraldatakse ulatuse failisüsteemis üksikute plokkide asemel ulatus. Plokkide asemel ulatuste kasutamise eeliseks on see, et suurte failide loomiseks ja hooldamiseks on vaja vähem üldkulusid ning killustumise oht väheneb oluliselt, kuigi mitte tingimata kõrvaldatud.

Faili killustumine toimub siis, kui fail nõuab rohkem ruumi, kui ükski saadaolev plokk või ulatus suudab pakkuda, mis tähendab, et fail tuleb tükeldada ja see peab hõivama kaks või enam füüsiliselt erinevat ruumi kettal. Väikeste plokkide puhul võivad suured failid hõivata sadu või tuhandeid plokke tervel kettal, mis vähendab failile juurdepääsu kiirust. Ulatusliku failisüsteem võimaldab suure faili jaotamist erinevatesse ulatustesse, mida nimetatakse kaudseteks ulatusteks, kuigi nõutavate ulatuste arv on tavaliselt väiksem kui faili eraldamisel väiksemate plokkidega.

Lisaks suurte failide jaoks vajalike üldkulude vähendamisele, kuna failisüsteemis tuleb salvestada teavet ainult ühe ulatuse kohta, mitte mitut viidat erinevatele plokkidele, võib ulatuste kasutamine pikendada ka mõne salvestusriistvara eluiga. See võib juhtuda seetõttu, et külgnevad failid nõuavad teabele juurdepääsuks kettaseadme lugemispea mehhanismi vähem liikumist. Ulatusliku failisüsteem võimaldab luua ka üksikuid faile, mille pikkus võib olla terabait või rohkem, sest mõnel juhul võib ulatus teoreetiliselt hõivata kogu olemasoleva füüsilise ruumi, ilma et oleks vaja luua ulatuslikke tabeleid või muid halduskulusid.