Термин "файловая система" – один из самых многозначных в компьютерной терминологии вообще, и в литературе, связанной с ОС Unix и ее клонами (а Linux именно к таковым и относится) – в особенности: больше значений имеет, пожалуй, только просто слово "система". Так сложилось исторически, и потому значение термина приходится определять по контексту. Мне таких значений известно как минимум пять, и нет уверенности, что это – все возможные значения.

Во-первых, файловой системой или, иногда, подсистемой, называют часть ядра, которая управляет организацией файлов и операциями над ними: в этом аспекте в одном ряду с файловой системой выступают система управления процессами и система ввода/вывода. Впрочем, именно это значение мы пока рассматривать не будем.

Во-вторых, и это специфично для Unix и Unix-подобных ОС, файловая система – универсальный интерфейс доступа ко всем ресурсам, как локальной машины, так и компьютеров, объединенных в сеть любого рода – от модемного подключения до спутникового канала. Собственно говоря, именно задействование такого интерфейса в некоей ОС и являет собой один из поводов для отнесения ее к семейству Unix-подобных.

Во-третьих, файловая система – это способ описания некоего физического устройства (обычно – дискового раздела). Именно это значение используется в термине "идентификатор типа файловой системы", о котором говорилось в статье о дисковых разделах. Он обычно специфичен для конкретной ОС, и потому здесь уместны термины: DOS-раздел, расширенный (Extended) раздел DOS, раздел Linux native и так далее. Хотя большинство всамделишних операционных систем способны тем или иным образом опознавать "неродные" для них идентификаторы и обращаться к данным на них. А в Linux в качестве "родных" (native) рассматривает дисковые разделы, идентифицированные целым рядом файловых систем в третьем понимании термина – от истинно родного Linux native до Extended DOS, включая логические тома (LVM) о которых говорилось в соответствующей статье, и программные RAID-массивы.

Здесь следует отметить, что помимо файловых систем физических (то есть надстраивающих реальные дисковые устройства, почему в этом контексте нередко фигурирует выражение – disk based file system), существуют и виртуальные файловые системы различных типов. К ним относятся и файловая система устройств – devfs, и временная файловая система в оперативной памяти – tmpfs, и procfs – система, ответственная за представление в виде файловой системы (уж простите за тавтологию) процессов. Иногда используются и файловые системы промежуточного типа, например, виртуальные диски (RAM-диски). Подобно tpmfs, они существуют только в оперативной памяти, однако в остальном ведут себя также, как и файловые системы disk-based.

В четвертых, под файловыми системами понимается внутренняя управляющая структура, позволяющая хранить, идентифицировать и отыскивать данные, ну и, конечно, манипулировать ими. Такие структуры, с одной стороны, специфичны для операционных систем, как FAT16 (со всеми ее вариациями типа VFAT или FAT32) для DOS, UFS для FreeBSD или Ext2fs – для Linux. С другой же – структуры управления файлами в ряде операционок строятся по близким принципам, чему ярким примером служат файловые системы Unix- и Unix-подобных ОС . И потому они могут быть объединены в одно семейство, противопоставляемое FAT-семейству, например.

Кроме того, Linux в настоящее время способен работать с управляющими структурами различных типов – от Ext3fs, являющей собой надстройку над традиционной Ext2fs, до XFS и JFS, разработанных первоначально для версий Unix от SGI и IBM, соответственно, а также ReiserFS. Нет запрета и на размещение Linux'а на файловой системе типа FAT (хотя и резонов к тому – нет также).

Добавлю, что в списке из предыдущего абзаца перечислены только файловые системы, способные нести базовые компоненты Linux, отвечающие за ее запуск и минимальную функциональность. Что же касается обмена данными – таковой возможен из Linux'а практически со всеми известными файловыми системами, хотя с некоторыми из них (например, NTFS или HPFS) – только в режиме чтения.

Наконец, в пятых, файловая система в Unix – это и логическая структура каталогов и файлов, которая объединяет и физические, и виртуальные файловые системы самых различных типов (например, дисковые разделы с файловыми системами Ext2fs и FAT16, виртуальные procfs, devfs и tmpfs), причем не только на локальной машине, но и и на любой удаленной. Структура эта – иерархическая, или древовидная, начинающаяся с корневого каталога, родительского по отношению ко всем прочим, от которого ответвляются отдельные файлы и дочерние каталоги, которые, в свою очередь, могут выступать как родительские по отношению к подкаталогам более глубоких уровней вложенности.

Положение дел в настоящий момент таково, что в Linux структура файловой системы обычно специфична для конкретного дистрибутива или их группы, связанной единством происхождения. Поэтому нередко можно столкнуться с такими выражениями, как файловая система Red Hat или Debian. Собственно, именно исторически сложившиеся различия в иерархии каталогов являются одним из критериев обособления нескольких линий дистрибутивов Linux. Как, впрочем, и потенциальной причиной их несовместимости. Однако можно надеяться, что усилиями стандартизирующих организаций, таких, как Linux Standard Base и Filesystem Hierarchy Standard, русский перевод стандарта – на сайте Виктора Костромина), увенчаются успехом, и можно будет говорить о единой логической файловой системы Linux, подобно тому, как это имеет место в ОС линии BSD.

В контексте настоящей статьи нас интересует только четвертый аспект файловых систем, то есть создание управляющих файлами структур, базируемых на дисках (вернее, их разделах).