Basé sur Linux Filesystems Explained
Les systèmes de fichiers constituent un des domaines dans lesquels le nouvel arrivant linuxien doit se plonger.
Dans le monde de Microsoft, vous n’avez réellement aucun besoin de vous préoccuper des systèmes de fichiers, le format par défaut étant le FAT32 (File Allocation Table) ou, avec les versions plus récentes de
Windows, le NTFS (New Technology File System). Linux, toutefois, étant situé autour d’un monde libre et d’opinions différentes, n’est pas limité à un ou deux systèmes de fichiers ; cela a un avantage certain : les solutions développées sont diverses, performantes et sont adaptées à plusieurs besoins. L’utilisateur doit donc avoir certaines connaissances de ce qu’est un système de fichiers et en quoi cela affecte son ordinateur.
Dans le cœur d’un ordinateur, tout est constitué de 1 et de 0, mais l’organisation de ces données n’est pas aussi simple. Un bit est un 1 ou un 0 ; un octet (byte en anglais) est composé de huit bits ; un kilooctet
(kilobyte) est un groupe de 1024 octets ; un mégaoctet (mégabyte) se constitue de 1024 kilo-octets ; et ainsi se poursuit la chaîne.
Un disque dur (hard drive ou hard disk) stocke toutes vos données. Il y a tellement de données sur un disque dur qu’il doit obligatoirement y avoir un moyen de les organiser. C’est un peu comme les anciens classeurs de cartes d’identification de livres dans une bibliothèque municipale, dans lesquels tous les livres sont recensés : sans ces index, il serait impossible de retrouver facilement les livres que nous recherchons.
Les systèmes de fichiers jouent exactement le même rôle que ces index : organiser les fichiers de votre ordinateur sur votre disque dur de façon à pouvoir les retrouver lorsque vous en aurez besoin. Les systèmes de fichiers les plus utilisés à l'heure actuelle sont sûrement le FAT32 et le NTFS, qui sont les deux seuls systèmes de fichiers que Windows peut nativement lire. Mais, tout comme il existe d'autres systèmes pour classer des livres dans une bibliothèque, il existe de nombreux autres systèmes de fichiers : ext2, ext3,
ReiserFS, JFS, XFS, ...
De nombreux attributs différents sont nécessaires afin de définir un système de fichiers. Ils incluent, mais ne sont pas limités, à la taille maximale que peut avoir un fichier dans ce système de fichiers, la taille maximale d’une partition et la journalisation ou non du système de fichiers.
La taille maximale d'un fichier
Ce critère définit la taille maximale qu'un fichier quelconque enregistré sur un système de fichiers peut avoir. Ainsi, si vous possédez un fichier de 100 mégaoctets et que vous tentez de l'enregistrer sur un système de fichiers n'acceptant pas les fichiers plus grands que 90 mégaoctets, l'opération d'enregistrement ne pourra pas être complétée et vous disposerez d'un fichier corrompu, incomplet.
Manuel Ubuntu Linux 12 www.ubuntu-fr.org
La taille maximale d'une partition
Ce critère définit la taille maximale que peut avoir une partition sur un disque dur. De nombreuses caractéristiques causent des limitations plus ou moins grandes quant à la taille d'une partition formatée dans un système de fichiers donné. Vous retrouverez, plus bas dans cette page, un tableau résumé des principaux systèmes de fichiers rencontrés dans le monde linuxien; nous y avons indiqué la taille maximale que peut avoir une partition selon chacun de ces systèmes de fichiers.
La gestion des droits d'accès aux fichiers et répertoires
Ce critère définit la possession d'un fichier ou d'un répertoire à un utilisateur et à un groupe d'utilisateurs.
Il gère aussi quelles actions les utilisateurs ont le droit d'effectuer sur les fichiers et répertoires, selon qu'ils sont propriétaire du fichier, membre du groupe propriétaire du fichier ou ni l'un ni l'autre. La possession et la gestion des droits d'accès associés s'effectue individuellement avec chaque fichier et répertoire.
Les droits d'accès que l'on trouve habituellement sont la lecture du fichier ou répertoire, l'écriture dans celui-ci et son exécution. Par exemple, l'utilisateur toto dispose des droits de lecture et d'exécution sur le répertoire foo, mais pas d'écriture; toto peut donc lancer les programmes présents dans ce répertoire et ouvrir les fichiers qu'il contient, mais ne peut pas les modifier ni en créer de nouveaux.
La journalisation
Parlons maintenant de la journalisation. Un système de fichiers journalisé est plus fiable lorsqu’on entre dans le domaine du stockage des données. Il a été expliqué plus haut ce qui se produit réellement lorsqu’un fichier est enregistré sur un disque dur (une suite de 1 et de 0 est inscrite sur le disque) ; mais que se produit-il si l’écriture de la chaîne est interrompue avant son terme (ce qui se produit, par exemple, lors d’une coupure de courant) ? Votre fichier devient « corrompu », incomplet.
Un système de fichiers journalisé travaille de façon à prévenir une telle corruption : lors de la sauvegarde d'un fichier, au lieu d’écrire immédiatement sur le disque dur les données à l'endroit exact où elles devraient
être enregistrées, le système de fichiers écrit les données dans une autre partie du disque dur et note les changements nécessaire dans un journal, et ensuite, en arrière-plan, il repasse chacune des entrées du journal et complète le travail commencé ; lorsque la tâche est accomplie, il raie la tâche de la liste.
Mais comment cela prévient-il la perte de données ? Prenons un exemple : disons que vous cliquez sur le bouton Enregistrer de votre logiciel de traitement de texte pour sauvegarder le fichier foo.txt. L’ordinateur
écrit d’abord un « brouillon » de foo.txt dans une partie différente du disque dur et écrit le changement dans le journal du système de fichiers. Une fois cela effectué, l’ordinateur commence à retranscrire le fichier (la suite de 1 et de 0) à son endroit définitif sur le disque dur. Soudain, il survient une panne de courant ; alors la transcription du fichier est interrompue. Lorsque le courant revient, même si le « propre », la version finale de votre fichier est incomplète, vous possédez toujours votre brouillon dans le journal du système de fichiers ; l’ordinateur recommence donc la retranscription du fichier, écrasant les données corrompues.
Et si, par hasard, le courant était coupé lorsque l’ordinateur écrivait dans le journal, vous disposeriez toujours d’un brouillon précédemment écrit dans le journal pour récupérer votre travail. « Mais, direz-vous, il est beaucoup plus avantageux d'utiliser un système de fichiers journalisé! C'est bien plus sécuritaire!
Pourquoi utiliserais-je un système de fichiers non journalisé? » L'utilisation d'un journal requiert des capacités de stockage importantes sur vos périphériques; ces systèmes de fichiers ne sont donc pas adaptés aux médias de faible capacité, telles les cartes mémoires (memory sticks) et les disquettes.
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