Levytiedostojärjestelmä

Levytiedostojärjestelmä on ohjelmistokerros, joka hallitsee tiedostojen ja hakemistojen tallentamista levylle sekä niiden hakemista ja muokkaamista. Se määrittelee, miten data tallennetaan lohkoihin, miten lohkot yhdistetään tiedostoihin ja millaisia metatietoja—koko, aikaleimat, oikeudet—tallennetaan. Levytiedostojärjestelmä vastaa myös levyn tilan hallinnasta, kuten tilan varaamisesta ja levyaseman liittämisestä käyttöjärjestelmään.

Ominaisuudet ja toteutus vaihtelevat järjestelmästä toiseen. Yleisiä piirteitä ovat tiedon eheys ja virheensietokyky sekä suorituskyvyn hallinta. Monet levytiedostojärjestelmät tukevat journalingia (kirjaamista tapahtuista ennen niiden toteuttamista), metadata-hallintaa sekä erilaisia suojaus- ja hallintopatternia. Lisäksi ne voivat tarjota salauksen, pakkaamisen sekä snapshot- tai versiointiominaisuuksia, ja ne voivat käyttää erilaisia käyttöoikeusmalleja.

Esimerkkejä yleisesti käytetyistä levytiedostojärjestelmistä ovat FAT- ja exFAT -perheet, NTFS sekä Linuxin ext2/3/4, XFS ja Btrfs. Mac-käyttöjärjestelmissä on ollut HFS+- ja APFS -tiedostojärjestelmä, ja optisella medialla käytetään usein UDF:iä. Joillakin järjestelmillä on myös erityisominaisuuksia, kuten ZFS:n tai Btrfs:n tuki tiedon eheydelle, toiminnalliset ominaisuudet yhteensopivuudesta sekä skaalautuvuudesta suuremmille volyymeille.

Valinta levytiedostojärjestelmän välillä perustuu käyttökohteeseen, käyttöjärjestelmään, laitteistoon sekä tarpeeseen luotettavuudesta, suorituskyvystä ja yhteensopivuudesta. Esimerkiksi FAT/exFAT on laajasti yhteensopiva, mutta rajoitukset voivat tehdä siitä vähemmän sopivan suurille tiedostoille, kun taas ext4, NTFS, XFS, Btrfs tai APFS tarjoavat edistyneempiä ominaisuuksia ja parempaa luotettavuutta suurissa järjestelmissä.