Operační systém, aplikace které v něm běží a jakákoliv vaše data musí být uložena na nějakém uložišti ve vašem zařízení. K tomu v dnešní době (2023) slouží běžně tyto komponenty:

• HDD disk – jednotlivé bity jsou uloženy na fyzických „plotnách“ rozdílem v magnetické polaritě na konkrétním místě na disku (dostatečně silný magnet dokáže veškerá data v HDD disku zničit). Data jsou čtena/zapisována citlivým magnetem, který visí na takových hrábětech nad rotujícími plotnami.
  
• SSD uložiště, SD karty, flash paměti – jednotlivé bity jsou uloženy v hradlech zachyceným elektrickým nábojem, který přetrvá i po odpojení od elektrického zdroje.

Jak uložiště fungují uvnitř je nám jedno

Každý disk má ještě nějakou svoji vlastní vnitřní strukturu a uspořádání, podle které se bity ukládají na fyzické vrstvě.

Na HDD je více fyzických ploten, data se ukládají od nejspodnější po nejsvrchnější, ve stopách a podobně. Na SDD jsou bity seskupovány do bloků, tyto bloky pak do ještě větších bloků a podobně, každý výrobce tyto bloky různě organizuje, atd. apod.

Tyto detaily jsou nám úplně ukradené a každé uložiště můžeme zjednodušit pouze na nějaký bitový rozsah. Disk s kapacitou 256 GB (ať už HDD nebo SSD) si můžeme představit jako uložiště pro obrovský rozsah bitů (256 GB = nějaké miliardy miliard bitů…) který má nějaký začátek a nějaký konec. Díky tomu můžeme říct, který bit je první, druhý, poslední atd.

Jak uložit data?

Řekněme, že máte k dispozici nový 256 GB disk a chcete si na něm uložit nějaká data. Kolik je 256 GB v bitech? To jsou nějaké šílené miliardy miliard, to se ani nepokusím znázornit. Řekněme, že si na tento disk chcete uložit nějaký text, třeba „Ahoj“ v ASCII znakové sadě.

Text „Ahoj“ v ASCII vypadá v bitech takto: 01000001 01101000 01101111 01101010

Kam ty bity chcete uložit? Kam chcete. Můžete to napsat na začátek, tzn. první bit textu „Ahoj“ zapsat na pozici 0. Nebo někam náhodně – třeba na pozici 6516843843846… Pokud zapomenete pozici, kde jste data uložili, o data jste prakticky přišli. Je to jako kdybyste zapomněli něčí adresu nebo telefonní číslo.

Kam si tu pozici zaznamenáte? Samozřejmě také někam na disk, ale kam? Musíte si vymyslet nějaký kód, nějaký systém, ve kterém určíte, kam a v jaké struktuře se na disk ukládají informace o umístění vašich dat.

Souborový systém: soubory a adresovatelnost

Nic vymýšlet si naštěstí nemusíte, těmto „systémům“ nebo standardům, jak se na disky ukládají data, se říká souborové systémy. Tento souborový systém je vlastně nová vrstva nad fyzickými bity uložiště.

„Soubor“ není nic jiného, než nějaká hromada bitů, která je nějakým způsobem adresovatelná tzn. existuje způsob, jak se k těmto bitům dostat napřímo pomocí nějaké adresy.

Všechny adresy jsou uloženy podle předem daných pravidel na předem stanovené pozici v daném uložišti.

To znamená, že součástí každého souborového systému je vždy oddělení disku na dvě části: adresy a soubory.

Shrnutí

• Vnitřní mechanismy jakými fyzická uložiště ukládají jednotlivé bity nás nezajímají
• Zajímá nás pouze souborový systém, který nad uložištěm vytváří novou vrstvu díky které vznikají adresy a soubory