نحن جميعا نستخدم ملفات أو ملفات كل يوم، ونحن جميعا نستخدمه أيضًا المجلدات أو الدلائلسواء في أنظمة الملفات الخاصة بأجهزة الكمبيوتر المكتبية أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو الأجهزة المحمولة وما إلى ذلك. لذلك، سأشرح في هذه المقالة كل ما تحتاج إلى معرفته عنها، حتى تتمكن من فهمها ما هي المعلومات وكيف يتم تخزينها في ذكرى.
ما هو نظام الملفات؟
Un نظام الملفات نظام الملفات (FS) هو أسلوب وبنية بيانات يستخدمها نظام التشغيل للتحكم في كيفية تخزين المعلومات واسترجاعها. بدون نظام ملفات، ستُصبح البيانات المخزنة على وسيط تخزين كيانًا واحدًا، دون أي وسيلة لتحديد مكان انتهاء مجموعة بيانات وبداية الأخرى، أو مكان أي مجموعة بيانات عند الحاجة إلى استرجاعها. وهذا ما يُعرف بالبيانات الخام.
عند تهيئة قرص تخزين باستخدام أنظمة NTFS، FAT، ext4، btrfs، HFS+، إلخ، فإنك في الواقع تُنشئ نظام ملفات لإدارة البيانات عليه. بمعنى آخر، ما نسميه تنسيقات هو في الواقع نظام ملفات.
من خلال فصل البيانات إلى أجزاء وتسمية كل جزء،يمكن عزل البيانات وتحديدها بسهولةلتحقيق ذلك، يتكون نظام الملفات من طبقتين أو ثلاث طبقات. أحيانًا تكون هذه الطبقات منفصلة بشكل واضح، وأحيانًا أخرى، تُدمج وظائفها. الطبقات التي نتحدث عنها هي:
- نظام الملفات المنطقي: مسؤول عن التفاعل مع تطبيق المستخدم. يوفر واجهة برمجة تطبيقات لعمليات الملفات، مثل افتح، أغلق، اقرأ، إلخ.، ويُحيل العملية المطلوبة إلى الطبقة التي تليها للمعالجة. يُدير نظام الملفات المنطقي مدخلات جدول الملفات المفتوحة وواصفات الملفات لكل عملية. تُوفر هذه الطبقة الوصول إلى الملفات، وعمليات الدليل، والأمان، والحماية.
- نظام الملفات الافتراضيتتيح هذه الواجهة دعم عدة نسخ متزامنة من أنظمة الملفات المادية. هذه الطبقة اختيارية وليست متوفرة دائمًا.
- نظام الملفات المادي: يتولى التشغيل الفعلي لجهاز التخزين. يعالج الكتل المادية التي تتم قراءتها أو كتابتها. ويتولى التخزين المؤقت وإدارة الذاكرة، وهو مسؤول عن وضع الكتل في مواقع محددة على وسيط التخزين. يتفاعل نظام الملفات الفعلي مع برامج تشغيل أجهزة التخزين أو القناة لتوجيه جهاز التخزين.
ميزات FS
كل نظام ملفات موجود له حدوده و ملامح يجب أن تعرف ، مثل:
- إدارة أو تخصيص المساحة: تُوزّع أنظمة الملفات المساحة بشكل مُفصّل، عادةً عبر عدة محركات أقراص فعلية على الجهاز. تُعنى أنظمة الملفات بتنظيم الملفات والمجلدات، وتتبع مناطق الوسائط التي تنتمي إلى ملفات مُحددة، وتلك غير المُستخدمة.
- تجزئة: يحدث هذا عند تخزين الملف نفسه في أجزاء مختلفة من محرك الأقراص، مما يعني أن أجزاء الملف الفردية غير متصلة. عند إنشاء الملفات وتعديلها وحذفها، قد ينتج عن ذلك مساحات مستخدمة وغير مستخدمة بأحجام مختلفة. ليس هذا فحسب، بل يؤثر هذا أيضًا على بعض أنظمة الملفات (مثل FAT وNTFS من مايكروسوفت)، مما يُبطئ قراءة الملفات.
- أسماء الملفات: تتولى أنظمة الملفات إدارة قيود الطول، وحساسية حالة الأحرف، واستخدام الأحرف الخاصة في أسماء الملفات.
- الدلائل: غالبًا ما تحتوي على دلائل لتنظيم الملفات في مجموعات منفصلة. يمكن أن تكون مسطحة أو هرمية. سأناقش هذا بمزيد من التفصيل لاحقًا، فهذا هو جوهر الأمر...
- البيانات الوصفية: وهي تحتوي على معلومات وصفية مرتبطة بها، والتي تتضمن تفاصيل مثل طول البيانات، وطوابع الوقت، وأذونات الوصول، وسمات الملف.
- المرافق والوصول: يتم استخدامها لتهيئة وتعديل وحذف مثيلات نظام الملفات، فضلاً عن إنشاء وإعادة تسمية وحذف الدلائل والملفات، والتشفير، والحصص، والهجرة، والتحويل، والنسخ الاحتياطي، وما إلى ذلك.
- إدارة النزاهة والأخطاء: يتعين على نظام الملفات (FS) الحفاظ على سلامة هياكل نظام الملفات على وحدات التخزين الثانوية أو محركات الأقراص الخارجية، حتى في حالة فشل نظام التشغيل أو انقطاع التيار الكهربائي.
- بيانات المستخدم: يجب أن يسمح بإدارة بيانات المستخدم، بما في ذلك تخزين البيانات واسترجاعها وتحديثها.
- أنظمة الملفات المتعددة: من الممكن أن يكون هناك أنظمة ملفات متعددة على نظام واحد.
- قيود التصميم: تحتوي أنظمة الملفات على قيود وظيفية تحدد الحد الأقصى لسعة التخزين داخل هذا النظام، والحد الأقصى لحجم الملفات، وعدد الملفات، وما إلى ذلك.
ما هو التقسيم؟
ل تقسيم القسم هو قسم منطقي أو قسم فرعي من جهاز تخزين البيانات، مثل محرك الأقراص الصلبة (HDD) أو محرك الأقراص ذي الحالة الصلبة (SSD) أو محرك الأقراص المحمول (Flash Drive)، إلخ. يخدم هذا القسم أغراضًا متعددة، مما يسمح بتنظيم وإدارة أفضل للبيانات المخزنة. على سبيل المثال، يمكن استخدام كل قسم لغرض محدد، ويمكن تثبيت أنظمة تشغيل متعددة عليه، إلخ.
من المهم أن نلاحظ أن الإنشاء والحذف وتغيير الحجم يمكن أن تؤدي تغييرات القسم إلى فقدان البيانات، لذا من المهم إجراء هذه العمليات بحذر والنسخ الاحتياطي للبيانات الهامة قبل إجراء تغييرات كبيرة على بنية القسم.
ومن ناحية أخرى، باختصار، يجب عليك أيضًا أن تفهم أن هناك أنواع مختلفة من الأقسام أساسي في نظام MBR (تتوسع الإمكانيات في نظام GPT، مع ما يصل إلى 128 قسمًا محتملًا على نفس الوحدة، على الرغم من أن هذا موضوع آخر...):
- القسم الأساسي: يمكن أن يحتوي كل محرك تخزين على ما يصل إلى أربعة أقسام رئيسية. هذه هي الأقسام الرئيسية التي تُثبّت عليها أنظمة التشغيل وتُخزّن البيانات عليها. يُمكن تحديد أحد الأقسام الرئيسية كقسم نشط أو قسم تمهيد، حيث يبدأ نظام التشغيل بالإقلاع.
- قسم موسع: القسم الموسّع هو قسم أساسي خاص يُستخدم لإنشاء أقسام منطقية إضافية داخله. لا يحتوي هذا القسم على بيانات مباشرةً، بل يعمل كحاوية للأقسام المنطقية. يمكنك إنشاء عدة أقسام منطقية داخل قسم موسّع، مما يُمكّنك من تجاوز حدّ وجود أربعة أقسام أساسية على القرص الصلب.
- قسم منطقي: تُنشأ هذه الأقسام ضمن قسم ممتد. لا تُستخدم لتشغيل نظام التشغيل، بل تُستخدم عادةً لتنظيم البيانات أو الملفات. يمكنك إنشاء عدة أقسام منطقية ضمن قسم ممتد، مما يُسهّل تنظيم البيانات.
ما هو جدول التقسيم؟
La جدول التقسيم هو بنية بيانات تقع في بداية القرص الصلب، وتحتوي على معلومات حول كيفية تقسيم القرص إلى أقسام. يُخزَّن عادةً في قطاع التمهيد الرئيسي (MBR) في الأنظمة التي تعتمد على BIOS، أو في جدول أقسام GUID (GPT) في الأنظمة الأحدث التي تعتمد على UEFI. يتضمن جدول الأقسام تفاصيل مثل حجم كل قسم، ونوعه (مثل NTFS، FAT32، ext4، إلخ)، وموقعه على وسيط التخزين.
لذلك، فإن العلاقة بين جدول التقسيم ونظام الملفات تكمن في حقيقة أن جدول التقسيم يشير إلى حيث يبدأ وينتهي كل قسم على القرص الفعلي. كل قسم مُهيأ بنظام ملفات مُحدد. عند الوصول إلى قسم لقراءة أو كتابة ملفات، يستخدم نظام التشغيل المعلومات الموجودة في جدول الأقسام لتحديد وفهم هيكل نظام الملفات على هذا القسم المُحدد.
أنواع أنظمة الملفات
من بين أنظمة الملفات المختلفة، ينبغي تسليط الضوء على الأنواع التالية:
- أنظمة ملفات القرص: تستفيد هذه الأنظمة من قدرة وسائط تخزين الأقراص على الوصول إلى البيانات بشكل عشوائي وسريع. فهي تسمح لعدة مستخدمين أو عمليات بالوصول إلى البيانات الموجودة على القرص بغض النظر عن موقعها التسلسلي. من الأمثلة على ذلك أنظمة FAT، وexFAT، وNTFS، وReiser FS، وHFS، وHFS+، وHPFS، وAPFS، وUFS، وext2، وext3، وext4، وXFS، وbtrfs، وVMFS، وZFS، وReiserFS، وNSS، وScoutFS. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا النظر في الأنظمة التالية:
- الأقراص الضوئية: التنسيقات الشائعة مثل ISO 9660 وتنسيق القرص العالمي (UDF) المستخدم على الأقراص المضغوطة وأقراص DVD وأقراص Blu-ray.
- أنظمة ملفات الفلاش: صُممت هذه الأنظمة خصيصًا لأجهزة ذاكرة الفلاش، مع مراعاة خصائصها وقيودها. يُنصح باستخدام أنظمة ملفات مُصممة لأجهزة الفلاش بدلًا من أنظمة الأقراص المُكيفة. من الأمثلة على ذلك JFFS، وJFFS2، وYAFFS، وUBIFS، وLogFS، وF2FS.
- أنظمة ملفات الشريط المغناطيسي: تُدير هذه الأنظمة التخزين على الأشرطة، التي تتمتع بفترات وصول عشوائي أطول من الأقراص. وتختلف في إدارة المجلدات، وتُشدد على ضرورة تجنب التنقلات الخطية المتكررة على الأشرطة. ومن الأمثلة على ذلك نظام الملفات طويل الأمد (LTFS) من IBM.
- أنظمة ملفات قواعد البيانات: أنظمة الملفات القائمة على قواعد البيانات، حيث تُعرَّف الملفات بخصائص مثل النوع أو المؤلف أو البيانات الوصفية. ومن الأمثلة على ذلك IBM DB2، وغيرها.
- أنظمة الملفات المعاملاتية: تضمن هذه الأنظمة ذرية الملفات وعزل العمليات عليها. ومن الأمثلة على ذلك نظام الملفات NTFS في مايكروسوفت ويندوز، وأنظمة الملفات المعاملاتية النموذجية الأخرى لنظامي التشغيل UNIX/Linux، مثل LFS وext3، وغيرها.
- أنظمة ملفات الشبكة: أنظمة ملفات شبكية تتيح الوصول إلى الملفات على خوادم بعيدة عبر بروتوكولات مثل NFS وAFS وSMB وFTP وWebDAV. أي أنها مصممة للحوسبة الموزعة.
- أنظمة الملفات المشتركة: تتيح هذه الأنظمة لخوادم متعددة الوصول بأمان إلى نظام القرص الفرعي نفسه. ومن الأمثلة على ذلك GFS2، وGPFS، وSFS، وCXFS، وStorNext، وScoutFS.
- أنظمة الملفات الخاصة: إنها محددة نوعًا ما، ولا تحتوي على عناصر ملفات بحد ذاتها، ولكن يمكن الوصول إليها عبر واجهات برمجة التطبيقات. على سبيل المثال، نُعرّف نظام ملفات الجهاز باسم devfs، المستخدم في لينكس، إلخ. من ناحية أخرى، لدينا أنظمة ملفات خاصة أخرى مثل configfs وsysfs وprocfs، والمعروفة أيضًا في عالم لينكس.
- نظام الملفات البسيط / تخزين أشرطة الصوت: تم استخدام أشرطة الكاسيت الصوتية كأنظمة تخزين بيانات لتشغيل بعض نماذج أجهزة الكمبيوتر الصغيرة في ذلك الوقت، مثل Commodore PET.
- أنظمة الملفات المسطحة (نظام الملفات المسطحة): لا تحتوي هذه الأنظمة على مجلدات فرعية، وتخزن جميع مدخلات المجلدات في مجلد رئيسي واحد. من أمثلة أنظمة الملفات هذه النظام المستخدم في نظام CP/M، ونظام ملفات ماكنتوش لأجهزة ماك الكلاسيكية من Apple.
تقنيات FS
كل نظام ملفات له خصوصياته الخاصة، ويدعم تقنيات مختلفة. بعض من أهمها:
- الشفاء الذاتي: يشير هذا المصطلح إلى قدرة نظام الملفات على اكتشاف الأخطاء والمشاكل التي قد تنشأ في نظام التخزين وتصحيحها تلقائيًا. تشمل هذه الأخطاء القطاعات التالفة على القرص الصلب أو أنواعًا أخرى من تلف البيانات. عند اكتشاف خطأ، يحاول نظام الملفات استعادة البيانات المتضررة من خلال استعادتها من النسخ الاحتياطية أو إصلاح البيانات التالفة. يساعد هذا في الحفاظ على سلامة البيانات المخزنة في نظام الملفات.
- ضغط: إنها ميزة تُمكّنك من تقليل حجم الملفات والبيانات المُخزّنة في نظام الملفات. يُوفّر ضغط البيانات مساحة على القرص ويُسرّع نقل الملفات. عند تفعيل الضغط، يُضغط نظام الملفات تلقائيًا الملفات المكتوبة عليه ويُفكّ ضغطها عند قراءتها. يُمكن أن يكون هذا مفيدًا في أنظمة التخزين محدودة الموارد، على الرغم من أنه قد يُبطئ الوصول.
- سيفرادو: هي تقنية تُستخدم لحماية سرية البيانات المخزنة في نظام الملفات. تُشفَّر البيانات قبل كتابتها على القرص، وتُفكُّ تشفيرها عند قراءتها. يضمن التشفير عدم إمكانية قراءة البيانات لأي شخص دون مفتاح فك التشفير المناسب. يُعدّ هذا ضروريًا لحماية خصوصية البيانات الحساسة وأمانها. وكما هو الحال مع الضغط، يُمكن أن يُبطئ التشفير الوصول إليها.
- التسجيل (سجل المعاملات): هي ميزة تُسجّل جميع العمليات التي تُجرى على نظام الملفات، مثل إنشاء الملفات أو تعديلها أو حذفها. يُسمى هذا السجل "دفتر اليومية" أو "سجل المعاملات". في حالة تعطل النظام، مثل انقطاع مفاجئ للتيار الكهربائي، يمكن لنظام الملفات استخدام سجل المعاملات لاستعادة حالته الطبيعية. هذا يمنع تلف البيانات ويضمن سلامة نظام الملفات.
- سعة اللقطة: اللقطات هي نسخٌ مؤقتة من نظام الملفات في نقطة زمنية محددة. تُخزَّن هذه النسخ مع البيانات الحالية في نظام الملفات. تتيح اللقطات استعادة نظام الملفات إلى حالته السابقة في حال حدوث أخطاء أو تغييرات غير مرغوب فيها. يُعد هذا مفيدًا للنسخ الاحتياطي واستعادة البيانات واختبار التغييرات قبل تطبيقها بشكل دائم على النظام.
ما هو الدليل أو المجلد؟
الآن بعد أن عرفنا كيفية تخزين البيانات في وحدات التخزين والهياكل الضرورية للبيانات، فقد حان الوقت للانتقال إلى شرح ما هي المجلد أو الدليل.
الدليل أو المجلد هو هيكل لفهرسة الملفات الأخرى داخل نظام الملفات، مما يمنحه تسلسلًا هرميًا أو تنظيمًا أكثر سهولةً للمستخدم أو نظام التشغيل. ولتحقيق ذلك، يحتوي على مراجع لملفات أخرى، وربما أدلة أو مجلدات أخرى، تُسمى في هذه الحالة أدلة فرعية أو مجلدات فرعية.
بعض أنظمة التشغيل ذات أنظمة الملفات الهرمية، مثل يونكس، عادةً ما تحتوي على ذاكرة تخزين مؤقتة للدليل تُخزّن فيها المسارات الحديثة في جزء من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM). في يونكس، يُعرف هذا الجزء باسم DNLC (ذاكرة التخزين المؤقت للبحث عن اسم الدليل)، بينما في لينكس، يُسمى dcache. يُحدّث هذا الجزء من الذاكرة بأحدث المسارات التي تم الوصول إليها، بينما في أنظمة ملفات الشبكة، يلزم وجود آلية لضمان الاتساق من خلال إدارة الإدخالات التي أبطلها المستخدمون أو أنشأوها.
EN 1 نظام الملفات الهرمي التخزين يشبه الشجرة. غالبًا ما يُستخدم مصطلحا "الأصل" و"الطفل" لوصف العلاقة بين المجلد الفرعي والمجلد الذي يُفهرس فيه، حيث يكون الأخير هو المجلد الأصلي. يُسمى المجلد الأعلى مرتبةً في نظام الملفات هذا، والذي لا يمتلك مجلدًا أصليًا خاصًا به، المجلد الجذر. يتضح هذا جليًا في نظامي يونكس ولينكس، حيث يوجد تسلسل هرمي محدد، والمجلد الجذر هو الجذر أو /، والذي تُعلق عليه جميع المجلدات الأخرى، حتى لو لم تكن على نفس القسم.
الدليل الافتراضي هو نوع من تنظيم الملفات لا يعتمد على الموقع في شجرة الدليل الهرمية. بل يجمع النتائج من مصدر بيانات، مثل قاعدة بيانات أو فهرس مخصص، ويعرضها بصريًا بنفس تنسيق عرض المجلدات.
هذه المجلدات أو الدلائل يمكن إدارتها باستخدام الأدوات، سواءً الرسومية أو سطر الأوامر. على سبيل المثال، يمكننا استخدام الأوامر أو مدير الملفات نفسه لإنشاء، أو حذف، أو إعادة تسمية، أو نقل، أو نسخ، إلخ. مع أن بعض أنظمة التشغيل قد تفرض قيودًا على الأذونات والإجراءات التي يمكنك تنفيذها على مجلدات معينة...
تفاصيل حول مجلد أو دليل على أنظمة تشغيل مختلفة
أون كادا نظام الملفات ونظام التشغيليتم التعامل مع الملفات والمجلدات بشكل مختلف:
- جذرهذه هي النقطة التي يتوقف عندها باقي هرم مجلدات النظام، أو حيث توجد. في ويندوز، عادةً ما يكون هذا القسم هو C:\، بينما في يونكس/لينكس، يكون القسم الجذر أو /.
- المسار أو الطريقهذا هو مسار المجلد أو الملف داخل نظام الملفات (FS). على سبيل المثال، في نظام ويندوز، قد يكون المسار C:\Program Files\Office\Word.exe. أما في يونكس/لينكس، فسيكون المسار مشابهًا لـ /home/user/example.c. كما نرى، في ويندوز، تُستخدم الشرطة المائلة العكسية، بينما في نظام *nix، تُستخدم الشرطة المائلة التقليدية.
- اسم الملف أو اسم الملفهذا هو الاسم المُعطى لكل ملف ضمن نظام ملفات (FS) مُحدد. لكل نظام ملفات قيوده الخاصة فيما يتعلق بالحد الأقصى لعدد أحرف اسم الملف. علاوة على ذلك، يجب التمييز بين الاسم الأساسي والامتداد. كانت بعض الأنظمة القديمة تفرض قيودًا على طول الامتدادات، وعادةً ما تكون ثلاثة. لهذا السبب، قد ترى أحيانًا .htm بدلاً من .html، لضمان التوافق مع أنظمة DOS. مثال على اسم الملف هو example.txt، حيث "example" هو الاسم و"txt" هو الامتداد، مما يُشير في هذه الحالة إلى أنه نص.
الحالة الخاصة لنظام يونكس/لينكس
ما هو السوبربلوك؟
Un كتلة عظمى هي بنية بيانات أساسية توجد في بداية نظام الملفات. تحتوي الكتلة الفرعية على معلومات مهمة حول نظام الملفات نفسه، وتُستخدم لإدارة البيانات المخزنة عليه والوصول إليها. لكل نظام ملفات يونكس كتلة فرعية خاصة به، وقد يختلف تنسيقها باختلاف نظام الملفات المستخدم (مثل ext4، XFS، UFS، إلخ).
La المعلومات المخزنة قد يتضمن في الكتلة الفائقة ما يلي:
- حجم نظام الملفات: يشير إلى الحجم الإجمالي لنظام الملفات.
- عدد العقد: يُحدد عدد العقد المتاحة على نظام الملفات. العقد هي هياكل بيانات تُمثل الملفات والمجلدات.
- كتل مجانية: يسجل عدد كتل البيانات المجانية المتبقية في نظام الملفات لتخزين المعلومات.
- نقطة التثبيت: يشير إلى الدليل الذي تم فيه تثبيت نظام الملفات على نظام التشغيل.
- تحديد نظام الملفات: معرف فريد لنظام الملفات يميزه عن أنظمة الملفات الأخرى على نفس النظام.
- تاريخ ووقت التجمع: يسجل متى تم تحميل نظام الملفات آخر مرة.
- عدادات العقدة والكتلة المستخدمة: يتتبع عدد العقد وكتل البيانات المستخدمة في نظام الملفات.
- مجموع الاختبار وبيانات السلامة الأخرى: قد تتضمن بعض الكتل الفائقة الحديثة معلومات إضافية للتحقق من سلامة البيانات المخزنة في نظام الملفات.
عند تثبيت نظام ملفات، أي قسم مُهيأ، يصل نظام التشغيل إلى الكتلة الفائقة للحصول على معلومات حيوية حول بنية نظام الملفات وحالته. تُعد هذه المعلومات أساسية لقراءة البيانات وكتابتها في نظام الملفات، بالإضافة إلى ضمان سلامة البيانات المُخزنة واتساقها.
العقد والدلائل
En يونكس/لينكس، كل شيء ملف، مثل الأقسام ومحركات الأجهزة، إلخ. هذا ليس الحال في أنظمة أخرى، مثل ويندوز. ومع ذلك، عندما يكون كل شيء ملفًا، تُعتبر المجلدات أو الأدلة أنواعًا خاصة من الملفات.
لذلك، الدليل هو ملف خاص يحتوي على أسماء الملفات (والدليل الفرعي) و أرقام العقدة للملفات على نظام الملفات نفسه، أو أسماء الروابط الرمزية إلى ملفات أو مجلدات على أنظمة ملفات مختلفة. في حالة الروابط الصلبة، يتتبع العقدة (inode) عدد مدخلات المجلدات المدرجة فيه، ويحذف كتل الملفات عندما يصل عدد الروابط إلى الصفر. يختلف هذا في حالة الروابط البرمجية أو الروابط الرمزية. لا يؤثر حذف الرابط الرمزي على الملف المستهدف. ومع ذلك، إذا حُذف ملف يحتوي على روابط رمزية، تصبح الروابط غير صالحة للاستخدام.
في أنظمة الملفات Unix/Linux، ملف يمكن أن يكون لها عدة أسماء، مع إدخال دليل لكل اسم في نفس الدلائل أو دلائل مختلفة، وكلها تشير إلى نفس بنية العقدة التي تحافظ على قائمة كتل القرص حيث يتم تخزين البيانات.
لفهم كل هذا بشكل أفضل، من المهم تذكر ما هو عقدة الفهرس (inode). إنها بنية بيانات أساسية في أنظمة ملفات *nix. يمثل ويخزن المعلومات الأساسية على ملف أو مجلد ضمن نظام الملفات. لذلك، سيُعتبر كلٌّ من المجلد والملف عقدة (inode) للنظام.
لكي يكون هذا ممكنًا، يشير كل عقدة إلى العقدة التالية معلومات:
- رقم العقدة: معرف فريد لكل ملف أو دليل.
- نوع الملف: يشير إلى ما إذا كان العقدة تشير إلى ملف عادي (f)، أو دليل (d)، أو رابط رمزي (l)، أو نوع آخر من الملفات.
- الحجم: الحجم الحالي للملف بالبايت.
- الأذونات والمالك: معلومات حول من يملك صلاحية الوصول إلى الملف (قراءة، كتابة، تنفيذ) وتعديله، بالإضافة إلى مالك الملف (مستخدم أو جذر). قد يكون المالك مستخدمًا غير موجود، أو جهازًا، وهكذا.
- تاريخ ووقت الإنشاء/التعديل: يُسجِّل تاريخ إنشاء العقدة لأول مرة وتاريخ آخر تعديل لها. قد يُضمَّن أيضًا بيانات تعريفية أخرى أو أذونات مُوسَّعة.
- عدد الروابط: يُشير إلى عدد أسماء الملفات أو المجلدات المرتبطة بهذا العقدة. تحتوي المجلدات على رابطين على الأقل: رابط لنفسها ورابط لمجلدها الرئيسي.
- مؤشرات إلى كتل البيانات: يحتوي على مراجع لكتل بيانات على وحدة التخزين تُخزّن المحتوى الفعلي للملف. يمكن أن تكون هذه الكتل عناوين مباشرة، أو غير مباشرة، أو عناوين غير مباشرة مزدوجة، وذلك حسب تطبيق نظام الملفات وحجم الملف.
تُعدّ العقد (Inodes) أساسيةً لعمل نظام الملفات، إذ تُمكّن نظام التشغيل من تتبّع الموقع الفعلي والمعلومات المرتبطة بكل ملف أو مجلد. عند الوصول إلى ملف أو مجلد، يستشير نظام التشغيل رقم العقدة (Inode) المقابل للعثور على موقع البيانات والمعلومات الأخرى المتعلقة بذلك الملف.