القرص الصلب 2

شرح أعمق لنظام الملفات .
إن تهيئة القرص الصلب بالكامل بنوع واحد من نظام الملفات يحد من عدد أنظمة التشغيل
التي يمكن تركيبها على القرص الصلب ، لكن ولحسن الحظ يوجد حل لهذه المشكلة .
قبل القيام بعملية التهيئة المنطقية للقرص الصلب يمكن تقسيم القرص الصلب إلى عدة أقسام
كل قسم يمكن تهيئته بنظام ملفات مختلف مما يسمح بتركيب عدة أنظمة ، (Partitions)
تشغيل على نفس القرص الصلب . وكذلك فإن عملية تقسيم القرص الصلب إلى عدة أقسام
تسمح باستغلال أكثر كفاءة لمساحة القرص الصلب .
File System : نظام الملفات
٦
كل نظام ملفات يتألف من بناء أو هيكلية ضرورية لتخزين و إدارة البيانات . هذه الهياكل
(Operating System Boot Record) البيانية تتضمن سجل استنهاض نظام التشغيل
والملفات و الأدلة .
كما أن نظام الملفات يؤدي ثلاث وظائف أساسية هي:
١. تحديد المساحة الحرة و المستخدمة من إجمالي مساحة القرص الصلب .
٢. حفظ أو معرفة أسماء الأدلة و الملفات.
٣. معرفة أو تحديد الموقع الفيزيائي للملف على القرص الصلب.
إن أنظمة الملفات المختلفة تستخدم من قبل أنظمة تشغيل مختلفة ، بعض أنظمة التشغيل تميز
(أو تعرف) نظام ملفات واحد فقط ، بينما البعض الآخر من أنظمة التشغيل قادرة على تمييز
(أو معرفة ) عدد من أنظمة الملفات الأكثر شيوعاً مثل:
. (FAT) - جدول تخصيص الملفات
. (FAT32) - جدول تخصيص الملفات ٣٢
. New Technology File System (NTFS) - نظام ملفات التقنية الجديدة
. High Performance File System (HPFS) - نظام الملفات عالي الأداء
. NetWare File System - نظام ملفات نتوير
. Linux Ext2 and Linux Swap (Ext - نظام ملفات لينكس ( 2
: FAT نظام الملفات ال
3x مستعمل من قبل نظام التشغيل دوس و ويندوز FAT إن نظام الملفات ال
و اواس ٢ NT يمكن أن يستخدم كذلك مع ويندوز FAT و ويندوز 95 .كما أن ال
يتميز باستعمال نظام تخصيص FAT و نظام الملفات . (Windows NT and OS/2)
هو قلب نظام الملفات ، ومن أجل FAT أو الكتل . ال (Clusters) و العناقيد (FAT) الملفات
ي نُسخ لحماية بياناته من الحذف العرضي أو التلف . إن العناقيد هي أصغر FAT الأمان فإن ال
العنقود (الكلستر) يحتوي عدد ثابت من قطاعات القرص ، ، FAT وحدة تخزين لنظام الملفات
يسجل العنقود (الكلستر) أي القطاعات مستعمل و أيها غير
مستعمل ، وكذلك تحديد وجود الملف ضمن العنقود .
يصل حجمه إلى حوالي (Partition) يدعم قرص أو قسم FAT إن نظام الملفات ال
2) ، لكنه يسمح بحد أقصي لعدد العناقيد (الكلسترات) يساوي GB) ٢ جيجابايت
٦٥،٥٢٥ عنقود . لذلك مهما كان حجم القرص الصلب أو القسم فإن عدد القطاعات في العنقود
الواحد يجب أن يكون كافيا حتى يمكن ضم كل المساحة المتوفرة على القرص أو القسم ضمن
ال ٦٥،٥٢٥ عنقود .
ملاحظة: بشكل عام العناقيد (الكلسترات) الكبيرة تؤدي إلى فقدان جزء من مساحة القرص
الصلب أكثر من الفقد الذي تسبب العناقيد الصغيرة .
مهم جدا لذا يجب أن يكون هذا (Root directory) يستخدم دليل جذري FAT إن نظام الملفات
الدليل الجذري موجودا في مكان محدد على القرص الصلب او القسم . تمثل أنظمة التشغيل التي
٧
الدليل الجذري بواسطة رمز الخط المائل إلى الخلف ( \ ) FAT تستخدم نظام الملفات
ومن البداية يتم عرض هذا الدليل الجذري عند استنهاض النظام . يقوم ، (backward slash)
الدليل الجذري بتخزين المعلومات حول كل الأدلة الفرعية و الملفات على شكل مدخلات فردية
للدليل ، مثال على ذلك الدليل الموجود فيه الملف و أسم الملف وحجمه ، وكذلك وقت وتاريخ
الملف ، و تاريخ آخر تعديل ، و رقم بداية العنقود (الكلستر) (أي عنقود يحتوي الجزء الأول من
الملف)
و كذلك خواص الملف (مثلا : هل الملف مخفي أو ملف نظام ) .
: FAT نظام الملفات ال 32
Service الإصدارة OEM هو نظام الملفات المستخدم مع ويندوز ٩٥ FAT إن ال 32
أما الدوس و . NT و ويندوز ٩٨ و ويندوز 5 . Release 2 (version 4.00.950B)
3.51/4.0 و الإصدارات الأقدم من ويندوز ٩٥ لا تستطيع تمييز TN ٣ و ويندوز x ويندوز
وبالتالي لا تستطيع الاستنهاض أو استخدام الملفات الموجودة على FAT (أي التعامل مع) 32
. FAT قرص صلب أو قسم يستخدم 32
ويعتمد على ٣٢ - بت لجدول FAT هو تحسين لنظام الملفات السابق FAT نظام الملفات 32
و هو افضل من ١٦ - بت الموجود في نظام ، (file allocation table) تخصيص الملفات
يدعم أحجام اكبر كثيراً للأقراص الصلبة من FAT نتيجة لذلك فإن نظام الملفات 32 . FAT ال
2) لحجم القرص أو القسم . terabytes) لتصل إلى حوالي ٢ تيرابايت FAT نظام الملفات
يستخدم حجم عناقيد (كلسترات) أصغر من التي يستخدمها نظام الملفات FAT ونظام الملفات 32
لنظام (Root directory) و لدية سجلات استنهاض مزدوجة . ويتميز الدليل الجذري . FAT
بأنه يمكن أن يكون بأي FAT الملفات 32
حجم ، ويمكن أن يتواجد في أي مكان من القرص أو القسم .
NTFS نظام الملفات
NT يمكن فقط الوصول أليه عن طريق ويندوز (NTFS) إن نظام ملفات التقنية الجديدة
هذا النوع من أنظمة الملفات لا يستحسن استخدامه مع الأقراص التي لا . ( Windows NT)
400 ) لأنه يستخدم مقدار كبير من المساحة من اجل MB) تزيد مساحتها عن ٤٠٠ ميجابايت
هو جدول الملف (NTFS) هيكلية (تراكيب) النظام . الجزء المركزي الأساسي لنظام الملفات
بحفظ عدة (NTFS) يقوم نظام الملفات . (Master file table (MFT)) الرئيسي (السيد) أو
نسخ للأجزاء الحرجة و المهمة من جدول الملف الرئيسي لحمايتها من الفساد أو ضياع البيانات .
باستخدام العناقيد (الكلسترات) في تخزين بيانات (NTFS) يقوم نظام ملفات التقنية الجديدة
الملفات . وحجم العنقود هنا لا يتوقف على حجم القرص أو القسم . إن عنقود حجمه صغير ٥١٢
512 ) يمكنه تمثيل (أو تحديد) حجم القرص او القسم مهما كان حجمه ٥٠٠ Bytes ) بايت
500 ) .إن استعمال حجم صغير للعناقيد MB or 5 GB ) ميجابايت أو ٥ جيجابايت
(الكلسترات) لا يقلل فقط من المساحة المهدورة من القرص الصلب فقط و إنما أيضاً تقلل من
حيث أن تجزيء (تقسيم) الملف على عدة ، ( File fragmentation) عملية تجزأ الملفات
(NTFS) عناقيد (كلسترات) غير متجاورة يسبب بطء في الوصول إلى ذلك الملف . و نظام
يعطي أداء جيد مع الأقراص الكبيرة .
حيث يتمكن ، (Hot fixing ) التصليح الفوري للأخطاء (NTFS) أخيرا يدعم نظام الملفات
أتوماتيكيا من اكتشاف القطاعات التالفة و ترميزها (تعليمها بعلامة) بحيث لا تستخدم في
المستقبل .
٨
:(HPFS) نظام ملفات الأداء العالي
هو نظام الملفات الأساسي بالنسبة لنظام التشغيل اواس ٢ (HPFS) نظام ملفات الأداء العالي
وخلافاً لنظام . NT تدعمه الإصدارات القديمة من ويندوز (HPFS) و نظام الملفات . (OS/2)
يرتب دليله استنادا إلى أسماء الملفات . كما أنه يستعمل هيكلية (HPFS) فإن ال FAT الملفات
أكثر كفاءة لتنظيم الدليل . ونتيجة لذلك فإن عملية الوصول إلى الملفات فيه أكثر سرعة ، وكذلك
. FAT الاستفادة من مساحة القرص أكثر كفاءة وفعالية من نظام الملفات
بتخصيص بيانات الملف في قطاعات بدلاً من عناقيد (HPFS) يقوم نظام ملفات الأداء العالي
بمعلومات عن القطاع هل هو مستخدم أم لا ، فإنه يقوم (HPFS) (كلسترات) . ولكي يحتفظ ال
بتنظيم القرص أو القسم مستخدماً حزماً حجمها ٨ ميجابايت
2) تخصص بين الحزم . هذه العملية تحسن الأداء ، لأن KB) ، مع ٢ كيلو بايت MB)
رؤوس القراءة/الكتابة ليست بحاجة إلى العودة إلى المسار صفر في كل مرة يحتاج فيها نظام
التشغيل إلى معلومات حول المساحة المتوفرة أو حول ملف معين .
: (NetWare) نظام الملفات نتوير
يستخدم نظام التشغيل نوفيل نتوير نظام الملفات نتوير ا لذي تم تطويره خصيصاُ للاستعمال
من قبل خادم نتوير.
:Linux Ext2 and Linux Swap (Ext نظام ملفات لينكس ( 2
تم تطويره للعمل مع نظام التشغيل (Linux Ext2 and Linux Swap ) إن نظام الملفات
. ( UNIX لينكس (لينكس هو الإصدارة المجانية من نظام التشغيل يونكس
و نظام الملفات هذا يدعم حجم أقصى لقرص أو قسم يصل إلى ٤ تيرابايت .
: Understanding partitions فهم الأقسام
بعد إتمام عملية التهيئة الفيزيائية للقرص يمكن تقسيمه إلى عدة أجزاء
منفصلة أو أقسام ، وظائف أو مهام كل قسم تعامل كوحدة واحدة منفصلة . مع إمكانية إجراء
تهيئة منطقية لأي منها بنوع مختلف من أنظمة الملفات .
بعد القيام بعملية التهيئة المنطقية للقرص أو القسم يشار إلى ذلك القسم باسم
كجزء من عملية التهيئة أنت تسأل لتعطي اسماً للقسم الذي أجريت له ، ( Volume label)
التهيئة . هذا الاسم يساعد على تحديد القسم بسهولة .
لماذا نستخدم عدة أقسام ؟
إن الكثير من الأقراص الصلبة يتم استخدامها كقسم واحد كبير ، مما يؤدي لعدم الاستفادة
القصوى من مساحة القرص أو المصادر التي يوفرها . لذلك نلجأ إلى تقسيم القرص الصلب
إلى عدة أقسام ، فعند استخدام عدة أقسام بدلاً من قسم واحد كبير نوفر الميزات التالية :
إمكانية تنصيب(تركيب) أكثر من نظام تشغيل على نفس القرص الصلب . ·
الاستخدام الأمثل للمساحة المتوفرة على القرص الصلب . ·
جعل الملفات أكثر أمانا . ·
تقسيم البيانات فيزيائياً يجعل عملية إيجاد الملفات أكثر سهولة ، وكذلك النسخ ·
الاحتياطي للبيانات .
٩
أنواع الأقسام :
و الممتد (Primary) يوجد ثلاثة أنواع من الأقسام وهي: الأولي
القسمان الأولي و الممتد هما القسمان الرئيسيان . (Logical) و المنطقي (Extended)
للقرص . القرص الصلب الواحد يمكن أن يحتوي حوالي أربعة أقسام أولية
أما القسم الممتد فيمكن . (Extended) أو ثلاثة أقسام أولية و قسم واحد ممتد ، (Primary)
. (Logical) تقسيمه إلى أي عدد من الأقسام المنطقية
: Primary Partitions الأقسام الأولية
يمكن أن يحتوي القسم المنطقي على نظام التشغيل ، إلى جانب أي عدد من ملفات البيانات (مثلا ملفات البرامج أو ملفات المستخدم) . و قبل تنصيب نظام التشغيل يجب القيام بالتهيئة المنطقية
للقسم الابتدائي(الأولي) باستخدام نظام ملفات متوافق مع نظام التشغيل المراد تنصيبه .
على القرص الصلب ، فأن (Primary Partitions ) إذا كان هناك العديد من الأقسام الأولية
Active ) واحدا منها فقط يمكن أن يكون مرئياً وفعالاً في نفس الوقت . القسم الفعال
هو القسم الذي يستنهض منه نظام التشغيل عند بدء تشغيل الكمبيوتر . الأقسام (Partition
الأولية الأخرى تكون مخفية ، والبيانات الموجودة عليها تكون محمية ولا يمكن الوصول أليها .
أن البيانات الموجودة على القسم الأولي يمكن الوصول أليها فقط عن طريق نظام التشغيل الذي
تم تنصيبه على ذلك القسم .
إذا كنت تخطط لتنصيب أكثر من نظام تشغيل واحد على نفس القرص الصلب فإنك على الأرجح
ستحتاج إلى إنشاء أكثر من قسم أولي ، لأن معظم أنظمة التشغيل لا يمكنها الاستنهاض إلا من
القسم الأولي فقط .
: Extended Partition القسم الممتد
تم ابتكار القسم الممتد كطريقة (سبيل) للحصول على حوالي أربعة
أقسام . وفي الحقيقة فالقسم الممتد يعتبر حاوية والتي يمكن تقسيمها فيزيائياً بخلق (إنشاء)
عدد غير محدود من الأقسام المنطقية .
إن القسم الممتد لا يحمل البيانات بشكل مباشر ، بل يجب إنشاء أقسام منطقية ضمن القسم
الممتد لتخزين البيانات . و الأقسام المنطقية يجب أن تهيئ منطقياً ، مع إمكانية استخدام نظام
ملفات مختلف لكل قسم منطقي يتم تهيئته .
: Logical Partition القسم المنطقي
بوجد القسم المنطقي دائماً ضمن القسم الممتد ، وهو يحتوي على البيانات (الملفات) و أنظمة
التشغيل التي يمكنها الاستنهاض من القسم المنطقي
. ( OS/2, Linux, Window NT) مثل
التوضيح التالي يبين قرص صلباً مقسم إلى أربعة أقسام رئيسية : ثلاثة أقسام أولية و قسم واحد
ممتد ، و القسم الممتد مقسم بدورة إلى قسمين منطقيين .
أما (FAT, NTFS, HPFS) كل الأقسام الأولية تم تهيئتها بنوع مختلف من نظام الملفات
. (FAT) القسمين المنطقيين فتم تهيئتهما بنوع واحد من نظام الملفات وهو
الشكل رقم ٣: يوضح القرص الصلب مع الأقسام و أنواع أنظمة الملفات .
١٠