Milyen formátumú fs zsír tekinthető. Mi a teendő, ha elvesznek az adatok. A fat fájlrendszer felépítése

Bevezetés

2.1 FAT16 rendszer

2.2 FAT32 rendszer

2.3 A FAT16 és a FAT32 összehasonlítása

3.1 NTFS rendszer

3.2 Az NTFS és a FAT32 összehasonlítása

Következtetés

Bibliográfia

Bevezetés

Jelenleg átlagosan több tízezer fájlt rögzítenek egy lemezre. Hogyan lehet megérteni ezt a sokféleséget a fájl pontos megszólítása érdekében? A fájlrendszer célja hatékony megoldás erre a problémára.

A fájlrendszer a felhasználó szemszögéből az a „tér”, amelybe a fájlok kerülnek. Tudományos kifejezésként pedig az adatok tárolásának és megszervezésének módja információhordozó vagy annak szakasza. A fájlrendszer jelenléte lehetővé teszi a fájl nevének meghatározását, ahol az található. Mivel az IBM PC-kompatibilis számítógépeken főleg lemezeken tárolódnak az információk, a rajtuk használt fájlrendszerek határozzák meg a lemezeken (pontosabban logikai lemezeken) lévő adatok szerveződését. Megnézzük a FAT fájlrendszert.

fat ntfs fájlrendszer

1. Teremtéstörténet és Általános jellemzők FAT fájlrendszer

A FAT (File Allocation Table) fájlrendszert Bill Gates és Mark McDonald fejlesztette ki 1977-ben, és eredetileg a 86-DOS operációs rendszerben használták. A programok CP/M operációs rendszerről 86-DOS-ra való hordozhatósága érdekében megtartotta a korábbi fájlnevekre vonatkozó korlátozásokat. A 86-DOS-t később a Microsoft felvásárolta, és ez lett az 1981 augusztusában kiadott MS-DOS 1.0 alapja. A FAT-ot 1 MB-nál kisebb hajlékonylemezekkel való használatra tervezték, és kezdetben nem támogatta a merevlemezeket. A FAT jelenleg legfeljebb 2 GB méretű fájlokat és partíciókat támogat.

A FAT a következő fájlelnevezési konvenciókat használja:

a névnek betűvel vagy számmal kell kezdődnie, és bármilyen ASCII karaktert tartalmazhat, kivéve a szóközt és a "/\ :; |=,^*?

A név legfeljebb 8 karakter hosszú, ezt követi egy pont és egy legfeljebb 3 karakter hosszú opcionális kiterjesztés.

A fájlnevekben a karakterek kis- és nagybetűi nem különböztetik meg és nem maradnak meg.

A FAT-partíció felépítése az 1.1. táblázatban látható. A BIOS paraméterblokk tartalmazza a BIOS által a fizikai jellemzőkkel kapcsolatos információkat. merevlemez. A FAT fájlrendszer nem tud minden szektort külön vezérelni, ezért a szomszédos szektorokat fürtökké egyesíti. Ez csökkenti azoknak a tárolóegységeknek a számát, amelyeket a fájlrendszernek nyomon kell követnie. A fürtméret FAT-ban kettős hatvány, és a lemez formázásakor a kötet mérete határozza meg (1.2. táblázat). A fürt az a minimális terület, amelyet egy fájl elfoglalhat. Ennek eredményeként a lemezterület egy része elpazarol. Az operációs rendszer különféle segédprogramokat (DoubleSpace, DriveSpace) tartalmaz, amelyek az adatok lemezen való tömörítésére szolgálnak.

Tab. 1.1 - FAT partíció szerkezet

Rendszerindító szektor BIOS paraméterblokk (BPB) FATFAT (másolás) gyökérkönyvtár fájlterület

A FAT nevét az azonos nevű fájlkiosztási tábláról kapta. A fájlkiosztási tábla a logikai lemezfürtökről tárol információkat. A FAT minden egyes fürtje külön bejegyzéssel rendelkezik, amely megmutatja, hogy szabad, fájladatokkal van elfoglalva, vagy rossznak (sérültnek) van megjelölve. Ha a klasztert egy fájl foglalja el, akkor a fájl következő részét tartalmazó fürt címét a fájlkiosztási táblázat megfelelő bejegyzése jelzi. Emiatt a FAT-ot linkelt listás fájlrendszernek nevezik. A FAT eredeti, DOS 1.00-ra kifejlesztett változata 12 bites fájlkiosztási táblát és 16 MB méretű partíciókat támogatott (DOS-ban maximum két FAT partíció hozható létre). A 32 MB-nál nagyobb merevlemezek támogatása érdekében a FAT bitmélységet 16 bitre, a fürt méretét pedig 64 szektorra (32 KB) növelték. Mivel minden fürthöz egyedi 16 bites szám rendelhető, a FAT legfeljebb 216 vagy 65536 fürtöt támogat kötetenként.

1.2. táblázat – Klaszterméretek

Partíció méreteCluster méreteFAT típus< 16 Мб4 КбFAT1216 Мб - 127 Мб2 КбFAT16128 Мб - 255 Мб4 КбFAT16256 Мб - 511 Мб8 КбFAT16512 Мб - 1023 Мб16 КбFAT161 Гб - 2 Гб32 КбFAT16

Mivel a rendszerindító rekord túl kicsi ahhoz, hogy a rendszerfájl-kereső algoritmust lemezen tárolja, a rendszerfájloknak egy adott helyen kell lenniük ahhoz, hogy a rendszerindító rekord megtalálja őket. A rendszerfájlok rögzített helyzete az adatterület elején szigorúan korlátozza a gyökérkönyvtár és a fájlkiosztási tábla méretét. Ennek eredményeként a FAT-meghajtó gyökérkönyvtárában található fájlok és alkönyvtárak teljes száma 512-re korlátozódik.

A FAT-ban minden fájl és alkönyvtár rendelkezik egy 32 bájtos könyvtárbejegyzéssel, amely tartalmazza a fájl nevét és attribútumait (archív, rejtett, rendszer és csak olvasható). ), a létrehozás (vagy hozzáadásának) dátuma és ideje friss változások), valamint egyéb információk (1.3. táblázat).

1.3. táblázat – Katalóguselemek

A FAT fájlrendszer mindig feltöltődik szabad hely a lemezen egymás után az elejétől a végéig. Új fájl létrehozásakor vagy egy meglévő bővítésekor megkeresi a legelső szabad fürtöt a fájlkiosztási táblázatban. Ha a munka során egyes fájlokat töröltek, míg mások mérete megváltozott, akkor a keletkező üres klaszterek szétszóródnak a lemezen. Ha a fájl adatait tartalmazó fürtök nincsenek egy sorban, akkor a fájl töredezett. Az erősen töredezett fájlok jelentősen csökkentik a munka hatékonyságát, mivel az olvasó/író fejeknek a következő fájlrekord keresésekor a lemez egyik területéről a másikra kell mozogniuk. A FAT-ot támogató operációs rendszerek általában tartalmazzák speciális közművek lemeztöredezettség-mentesítés, amelyet a fájlműveletek teljesítményének javítására terveztek.

A FAT másik hátránya, hogy teljesítménye nagymértékben függ az egyetlen könyvtárban tárolt fájlok számától. Nagyszámú (körülbelül ezer) fájl esetén a könyvtárban lévő fájlok listájának beolvasása több percig is eltarthat. Ennek oka az a tény, hogy a FAT-ban egy könyvtár lineáris rendezetlen szerkezettel rendelkezik, és a könyvtárakban lévő fájlok neve a létrehozásuk sorrendjében van. Ebből kifolyólag minél több bejegyzés van a könyvtárban, annál lassabban működnek a programok, hiszen egy fájl keresése során a könyvtár összes bejegyzését egymás után át kell nézni. Mivel a FAT-ot eredetileg egyfelhasználós DOS operációs rendszerre tervezték, nem biztosítja az olyan információk tárolását, mint a tulajdonosi adatok vagy a fájl-/könyvtár-hozzáférési engedélyek. Ez a legelterjedtebb fájlrendszer, és a legtöbb modern operációs rendszer egyrészt támogatja, ill. egy másik. Sokoldalúságának köszönhetően a FAT olyan köteteken is használható, amelyek eltérően működnek OS.

Bár a floppy lemezek formázásakor nincs akadálya más fájlrendszer használatának, a legtöbb operációs rendszer FAT-ot használ a kompatibilitás érdekében. Ez részben azzal magyarázható, hogy az egyszerű FAT-struktúra kevesebb helyet igényel a szolgáltatási adatok tárolására, mint más rendszerek. Más fájlrendszerek előnyei csak akkor válnak észrevehetővé, ha 100 MB-nál nagyobb adathordozón használják őket.

Meg kell jegyezni, hogy a FAT egy egyszerű fájlrendszer, amely nem akadályozza meg a számítógép rendellenes leállása miatti fájlsérülést. A FAT-ot támogató operációs rendszerek speciális segédprogramokat tartalmaznak, amelyek ellenőrzik a szerkezetet és kijavítják a fájlrendszer inkonzisztenciáit.

2. A FAT16 és FAT32 fájlrendszerek jellemzői és összehasonlítása

.1 FAT16 rendszer

A FAT 16 fájlrendszer, amely a DOS, Windows 95⁄98⁄Me, Windows NT⁄2000⁄XP operációs rendszerek fő fájlrendszere, és a legtöbb más rendszer is támogatja. A FAT 16 egy egyszerű fájlrendszer, amelyet kis meghajtókhoz és egyszerű szerkezetek könyvtárakat. A név a fájlszervezési módszer nevéből származik - Fájlallokációs táblázat. Ez a táblázat a lemez elején található. A 16-os szám azt jelenti, hogy ez a fájlrendszer 16 bites – 16 bitet használnak a fürtök címezésére. Az operációs rendszer a fájlallokációs táblázatot használja a fájlok megkeresésére és a merevlemezen elfoglalt fürtök meghatározására. Ezenkívül a táblázat információkat tartalmaz a szabad és hibás fürtökről. A FAT16 fájlrendszer megértésének megkönnyítése érdekében képzelje el egy könyv tartalomjegyzékét és azt, hogyan dolgozik ezzel a tartalomjegyzékkel, pontosan így működik az operációs rendszer a FAT 16-tal.

Egy fájl olvasásához az operációs rendszernek meg kell találnia a bejegyzést a mappában a fájlnév alapján, és be kell olvasnia a fájl első fürtjének számát. Az első fürt a fájl elejét jelenti. Ezután be kell olvasni a fájl első klaszterének megfelelő FAT elemet. Ha az elem tartalmaz egy címkét - a lánc utolsó címkéjét, akkor nem kell tovább keresni: a teljes fájl egy fürtben elfér. Ha a fürt nem az utolsó, akkor a táblázatelem a következő fürt számát tartalmazza. A következő fürt tartalmát az első után kell olvasni. Ha a lánc utolsó fürtje megtalálható, akkor ha a fájl nem foglalja el a teljes klasztert, akkor le kell vágni a fürt további bájtjait. A felesleges bájtokat a mappabejegyzésben tárolt fájl hosszának megfelelően levágja.

Fájl írásához az operációs rendszernek a következő műveletsort kell végrehajtania. Egy ingyenes mappaelemben létrejön egy fájlleírás, majd megkeres egy ingyenes FAT elemet, és a mappabejegyzésbe kerül egy hivatkozás. A talált FAT elem által leírt első fürt foglalt. Ez a FAT elem a következő fürt számával vagy a lánc utolsó klaszterének előjelével van kitöltve.

Az operációs rendszer úgy működik, hogy növekvő sorrendben gyűjti össze a láncokat a szomszédos klaszterekből. Nyilvánvaló, hogy az egymást követő fürtökhöz való hozzáférés sokkal gyorsabb lesz, mint a lemezen véletlenszerűen szétszórt fürtökhöz. Ebben az esetben a már foglalt és a FAT-ban rosszként megjelölt klasztereket figyelmen kívül hagyja.

A FAT16 fájlrendszerben 16 bit van lefoglalva a fürtszám számára. Ezért a fürtök maximális száma 65525, a maximális fürtméret pedig 128 szektor. Ebben az esetben a partíciók vagy lemezek maximális mérete a FAT16-ban 4,2 gigabájt. A lemez vagy partíció logikai formázásakor az operációs rendszer megpróbálja a minimális fürtméretet használni, ami maximum 65525 fürtöt eredményez. Nyilvánvalóan minél nagyobb a partíció mérete, annál nagyobbnak kell lennie a fürt méretének. Sok operációs rendszer nem működik megfelelően a 128-as szektorfürttel. Ennek eredményeként a FAT16 partíció maximális mérete 2 gigabájtra csökken. Általában minél nagyobb a fürt mérete, annál nagyobb az elpazarolt lemezterület. Ennek az az oka, hogy a fájl által elfoglalt utolsó fürt csak részben van kitöltve. Például, ha egy 17 KB-os fájlt írunk egy 16 KB-os fürtméretű partícióra, akkor a fájl két fürtöt foglal el, az első fürt tele lesz, a második fürt csak 1 KB adatot ír, a maradék 15 fürt. KB szabad terület a második fürtben. Megtelt, és nem írható más fájlokkal. Ha nagy lemezeket sok kis fájlba írnak, akkor a lemezterület elvesztése jelentős lesz. A következő 2.1. táblázat információkat tartalmaz a különböző méretű partíciók lehetséges elvesztegetett lemezterületéről.

Tab. 2.1.1 - Lemezterület elvesztése

Partíció SizeCluster SizeDisk Space Wasted 127MB2Kb2%128-255MB4Kb4%256-511MB8Kb10%512-1023MB16Kb25%1024-2047MB32Kb40%2048-4096%4Kb50MB6

Kétféleképpen csökkentheti a pazarló lemezterületet. Az első a lemezterület particionálása kis partíciókra kis fürtmérettel. A második a FAT32 fájlrendszer használata<#"center">2.2 FAT32 rendszer

A FAT32 fájlrendszer egy újabb, FAT formátumon alapuló fájlrendszer, amelyet a Windows 95 OSR2, Windows 98 és Windows Millennium Edition támogat. A FAT32 32 bites fürtazonosítókat használ, de a felső 4 bitet lefoglalja, így a tényleges fürtazonosító mérete 28 bit. Mivel a FAT32-fürtök maximális mérete 32 KB, a FAT32 elméletileg 8 terabájtos kötetet tud kezelni. A Windows 2000 az új FAT32-kötetek méretét 32 GB-ra korlátozza, bár támogatja a meglévő nagyobb (más operációs rendszereken létrehozott) FAT32-köteteket. A FAT32 által támogatott nagyobb számú fürt lehetővé teszi a lemezek hatékonyabb kezelését, mint a FAT 16. A FAT32 512 bájtos fürtöket tud használni 128 MB-ig.

A Windows 98 rendszerben a FAT 32 fájlrendszer az alapértelmezett. Ehhez az operációs rendszerhez tartozik speciális program lemez konvertálása FAT 16-ról FAT 32-re. A Windows NT és a Windows 2000 is használhatja a FAT fájlrendszert, így a számítógépet DOS lemezről indíthatja, és teljes hozzáférés minden fájlhoz. A Windows NT és a Windows 2000 legfejlettebb funkcióinak egy részét azonban a saját NTFS (NT fájlrendszer) fájlrendszere biztosítja. Az NTFS lehetővé teszi akár 2 TB-os partíciók létrehozását egy lemezen (például FAT 32), de emellett beépített fájltömörítési, biztonsági és auditálási funkciókkal rendelkezik, amelyek szükségesek a hálózati környezetben végzett munka során. A Windows 2000 pedig támogatja a FAT 32 fájlrendszert. Windows rendszerek Az NT FAT lemezen indul, de a telepítés végén a lemezen lévő adatok a telepítés végén NTFS formátumba konvertálhatók.

Ezt később is megteheti a Convert segédprogrammal. exe, amely az operációs rendszerhez tartozik. Az NTFS-re konvertált lemezpartíció más operációs rendszerek számára elérhetetlenné válik. A DOS, Windows 3.1 vagy Windows 9x rendszerhez való visszatéréshez el kell távolítania az NTFS-partíciót, és létre kell hoznia egy FAT-partíciót. A Windows 2000 FAT 32 és NTFS fájlrendszerű meghajtóra telepíthető.

A FAT32 fájlrendszerek képességei sokkal szélesebbek, mint a FAT16-é. Legfontosabb tulajdonsága, hogy 2047 GB-ig támogatja a lemezeket, és kisebb fürtökkel is működik, ezáltal jelentősen csökkenti az elvesztegetett lemezterületet. Például, HDD A 2 GB a FAT16-ban 32 KB-os, a FAT32 pedig 4 KB-os fürtöket használ. A meglévő programokkal, hálózatokkal és eszközillesztő-programokkal való kompatibilitás fenntartása érdekében, ahol csak lehetséges, a FAT32 minimális architektúra, API-k, belső adatszerkezetek és lemezformátum változtatásokkal valósul meg. Mivel azonban a FAT32 táblaelemek mérete immár négy bájt, sok belső és lemezes adatszerkezetet, valamint API-kat kellett felülvizsgálni vagy bővíteni. A FAT32-meghajtókon egyes API-k blokkolva vannak, hogy megakadályozzák, hogy a régebbi lemezes segédprogramok megsértsék a FAT32-meghajtók tartalmát. A legtöbb programot nem érintik ezek a változások. A meglévő eszközök és illesztőprogramok FAT32 meghajtókon is működni fognak. Az MS-DOS blokkeszköz-illesztőprogramjait (például Aspidisk.sys) és a lemezes segédprogramokat azonban módosítani kell a FAT32 támogatásához. A Microsoft által biztosított összes lemezes segédprogramot (Format, Fdisk, Defrag és ScanDisk valós és védett módokhoz) újratervezték, hogy teljes mértékben támogassák a FAT32-t. Ezenkívül a Microsoft segít a lemezes segédprogramok és eszközillesztő-programok vezető szállítóinak termékeiket a FAT32 támogatására módosítani. A FAT32 hatékonyabb, mint a FAT16, ha nagyobb lemezekkel dolgozik, és nem igényli azokat 2 GB-os partíciókra. A Windows 98 szükségszerűen támogatja a FAT16-ot, mivel ez a fájlrendszer kompatibilis más operációs rendszerekkel, beleértve a harmadik feleket is. Valós módban MS-DOS és in biztonságos mód Windows 98, a FAT32 fájlrendszer lényegesen lassabb, mint a FAT16. Ezért a programok MS DOS módban történő futtatásakor kívánatos az Autoexec használata. bat vagy PIF fájl parancs a Smartdrv letöltéséhez. exe, amely felgyorsítja a lemezműveleteket. Egyes régebbi FAT16 programok helytelen információkat közölhetnek a szabad vagy teljes lemezterületről, ha az meghaladja a 2 GB-ot. A Windows 98 új API-kat biztosít az MS-DOS és a Win32 számára, amelyek lehetővé teszik ezeknek a mutatóknak a helyes meghatározását.

.3 A FAT16 és a FAT32 összehasonlítása

2.3.1. táblázat – A FAT16 és FAT32 fájlrendszerek összehasonlítása

FAT16FAT32 A legtöbb operációs rendszer (MS-DOS, Windows 98, Windows NT, OS/2, UNIX) implementálja és használja. Tovább Ebben a pillanatban csak Windows 95 OSR2 és Windows 98 esetén támogatott. Nagyon hatékony 256 MB-nál kisebb logikai meghajtókhoz. Nem működik 512 MB-nál kisebb lemezekkel. Támogatja a lemeztömörítést, például a DriveSpace algoritmust. Nem támogatja a lemeztömörítést. Maximum 65 525 fürtöt kezel, amelyek mérete a logikai meghajtó méretétől függ. Mivel a fürt maximális mérete 32 KB, a FAT16 csak 2 GB-ig képes kezelni a logikai lemezeket. Akár 2047 GB-os logikai meghajtókkal is használható, 32 KB-os maximális fürtmérettel.

A FAT32 fájl maximális lehetséges hossza 4 GB mínusz 2 bájt. A Win32 alkalmazások speciális feldolgozás nélkül is képesek megnyitni ekkora fájlokat. Más alkalmazásoknak az Int 21h megszakítást, a 716C (FAT32) függvényt kell használniuk, nyitott jelzővel, amely egyenlő az EXTEND-SIZE (1000h) értékkel.

A FAT32 fájlrendszerben a fájlkiosztási táblázatban minden egyes fürthöz 4 bájt van lefoglalva, míg a FAT16-ban - 2, a FAT12-ben pedig - 1,5 bájt.

A 32 bites FAT32 táblabejegyzés felső 4 bitje le van foglalva, és nem vesz részt a fürtszám kialakításában. Azoknak a programoknak, amelyek közvetlenül olvassák a FAT32 táblát, el kell takarniuk ezeket a biteket, és meg kell akadályozniuk azok megváltoztatását új értékek írásakor.

Tehát a FAT32 a következő előnyökkel rendelkezik a FAT fájlrendszer korábbi megvalósításaihoz képest:

2 TB-ig támogatja a meghajtókat;

hatékonyabban rendszerezi a lemezterületet. A FAT32 kisebb fürtöket használ (4 KB 8 GB-ig terjedő meghajtókhoz), ami akár 10-15%-ot takarít meg a nagy meghajtókon a FAT-hoz képest;

a FAT 32 gyökérkönyvtára, mint minden más könyvtár, most korlátlan, fürtökből áll, és bárhol elhelyezhető a lemezen;

nagyobb megbízhatósággal rendelkezik: a FAT32 képes a gyökérkönyvtár mozgatására és FAT biztonsági mentéssel dolgozni, emellett a FAT32 meghajtók rendszerindító rekordja kibővült a kritikus adatstruktúrák biztonsági másolatával, ami azt jelenti, hogy a FAT32 meghajtók kevésbé érzékenyek a külön hibás javítások előfordulása, mint a meglévő FAT-kötetek;

a programok 50%-kal gyorsabban töltődnek be.

2.3.2. táblázat – A klaszterméretek összehasonlítása

LemezméretFAT16 fürtméret KBFAT32 fürtméret KB256MB-511MB8Nem támogatott512MB-1023MB1641024MB-2GB3242GB-8GBNem támogatott48GB-16GBNem támogatott816GB-32GBNem támogatott32GBNem támogatott

3. Alternatív fájl NTFS rendszerés összehasonlítása a FAT32-vel

3.1 NTFS rendszer

(New Technology File System) a legelőnyösebb fájlrendszer a Windows NT-vel való munka során, mivel kifejezetten ehhez a rendszerhez készült. A Windows NT tartalmaz egy konvertáló segédprogramot, amely a FAT- és HPFS-köteteket NTFS-kötetekké alakítja. Az NTFS-ben jelentősen bővülnek az egyes fájlokhoz, könyvtárakhoz való hozzáférés kezelésének lehetőségei, nagyszámú attribútum bevezetése, hibatűrés, dinamikus fájltömörítő eszközök, valamint a POSIX szabvány követelményeinek támogatása. Az NTFS legfeljebb 255 karakter hosszú fájlneveket tesz lehetővé, és ugyanazt a rövid névgenerálási algoritmust használja, mint a VFAT. Az NTFS önjavítóan működik operációs rendszer vagy hardverhiba esetén, így a lemezkötet elérhető marad, a könyvtárstruktúra pedig érintetlen.

Az NTFS-köteten lévő minden egyes fájlt egy speciális fájl, az MFT (Master File Table) bejegyzés jelöli. Az NTFS az első 16 táblabejegyzést, körülbelül 1 MB méretű, speciális információkra tartja fenn. Az első táblabejegyzés közvetlenül magát a fő fájltáblázatot írja le. Ezt egy tükrözött MFT bejegyzés követi. Ha az első MFT-bejegyzés sérült, az NTFS beolvassa a második bejegyzést, hogy olyan tükrözött MFT-fájlt keressen, amelynek első bejegyzése megegyezik az első MFT-bejegyzéssel. Az MFT adatszegmensek és az MFT tükörfájl helye a bootstrap szektorban tárolódik. A bootstrap szektor egy példánya a lemez logikai közepén található. A harmadik MFT bejegyzés tartalmazza a fájlok visszaállításához használt naplófájlt. A főfájltábla tizenhetedik és azt követő bejegyzéseit a kötet tényleges fájlok és könyvtárai használják.

A tranzakciós napló (naplófájl) rögzíti az összes olyan műveletet, amely befolyásolja a kötet szerkezetét, beleértve a fájl létrehozását és a könyvtárszerkezetet módosító parancsokat. A tranzakciós napló az NTFS-kötetek helyreállítására szolgál rendszerhiba után. A gyökérkönyvtár bejegyzése tartalmazza a gyökérkönyvtárban tárolt fájlok és könyvtárak listáját.

A köteten lévő területkiosztási séma bittérképes fájlban tárolódik. Ennek a fájlnak a data attribútuma egy bittérképet tartalmaz, amelynek minden bitje egy kötetfürtöt jelent, és jelzi, hogy az adott fürt szabad-e, vagy elfoglalja-e valamilyen fájl. Támogatja a rossz fürtfájlt is a kötet hibás területeinek regisztrálására és a kötetfájlt A, amely tartalmazza a kötet nevét, az NTFS-verziót és a kötet megsérülése esetén beállított bitet. Végül van egy olyan fájl, amely egy attribútumdefiníciós táblázatot tartalmaz, amely meghatározza a köteten támogatott attribútumok típusait, valamint azt, hogy ezek indexelhetők-e, visszaállíthatók-e rendszer-visszaállítással stb. helyet foglal-e le a fürtökben, és 64 bitet használ a számozásukra, így 264 fürt lehetséges, egyenként legfeljebb 64 KB méretű. A FAT-hoz hasonlóan a fürt mérete változhat, de nem feltétlenül nő a lemez méretével arányosan. A partíció formázásakor alapértelmezés szerint beállított fürtméretek a 3.1. táblázatban láthatók.

Partíció mérete Fürtméret< 512 Мб512 байт513 Мб - 1024 Мб (1 Гб) 1 Кб1 Гб - 2 Гб2 Кб2 Гб - 4 Гб4 Кб4 Гб - 8 Гб8 Кб8 Гб - 16 Гб16 Кб16 Гб - 32 Гб32 Кб>32 GB64 KB lehetővé teszi akár 16 exabájt (264 bájt) fájlok tárolását, és beépített valós idejű fájltömörítéssel rendelkezik. A tömörítés egy fájl vagy könyvtár egyik attribútuma, és mint minden attribútum, bármikor eltávolítható vagy beállítható (a tömörítés a 4 KB-nál nem nagyobb fürtméretű partíciókon lehetséges). Fájl tömörítésekor, a FAT-ban használt tömörítési sémákkal ellentétben, fájlonkénti tömörítést használnak, így a lemez kis részének sérülése nem vezet információvesztéshez más fájlokban.

A töredezettség csökkentése érdekében az NTFS mindig megpróbálja a fájlokat összefüggő blokkokban tárolni. Ez a rendszer a nagy teljesítményű HPFS fájlrendszerhez hasonló B-fa könyvtárstruktúrát használ, nem pedig linkelt lista FAT-ban használják. Ez gyorsabbá teszi a fájlok keresését egy könyvtárban, mivel a fájlnevek lexikográfiai sorrendben vannak rendezve. A rendszert olyan helyreállítható fájlrendszernek tervezték, amely tranzakciófeldolgozási modellt használ. Az NTFS-köteten lévő fájlokat módosító minden I/O műveletet a rendszer tranzakcióként kezel, és oszthatatlan blokkként hajtható végre. Amikor egy felhasználó módosít egy fájlt, a naplófájl szolgáltatás rögzíti a tranzakció újrapróbálásához vagy visszaállításához szükséges összes információt. Ha a tranzakció sikeresen befejeződött, a fájl módosul. Ha nem, az NTFS visszaállítja a tranzakciót.

Az adatokhoz való jogosulatlan hozzáférés elleni védelem ellenére az NTFS nem biztosítja a tárolt információk szükséges titkosságát. A fájlok eléréséhez elegendő a számítógépet DOS-ba indítani egy hajlékonylemezről, és ehhez a rendszerhez valamilyen külső NTFS-illesztőprogramot használni.

Kezdve ezzel Windows verziók NT 5.0 (új név a Windows 2000 számára) A Microsoft támogatja az új NTFS 5.0 fájlrendszert. Az NTFS új verziója további funkciókat vezetett be fájl attribútumok; a hozzáférési joggal együtt bevezették a hozzáférési tilalom fogalmát, amely lehetővé teszi például, hogy amikor egy felhasználó csoportos jogokat örököl egy fájlhoz, megtiltja számára a tartalom megváltoztatását. Új rendszer lehetővé teszi még:

korlátozza (kvóta) a felhasználók számára biztosított lemezterület mennyiségét;

bármely könyvtárat (helyi és távoli is) leképez a helyi meghajtó alkönyvtárára.

A Windows NT új verziójának érdekessége a fájlok és könyvtárak dinamikus titkosítása, ami növeli az információtárolás megbízhatóságát. A Windows NT 5.0 tartalmaz egy titkosító fájlrendszert (EFS), amely megosztott kulcsú titkosítási algoritmusokat használ. Ha a titkosítási attribútum be van állítva egy fájlhoz, akkor amikor a felhasználói program hozzáfér a fájlhoz íráshoz vagy olvasáshoz, a fájl titkosításra kerül és a program számára transzparens módon dekódolódik.

.2 Az NTFS és a FAT32 összehasonlítása

Előnyök:

Gyors hozzáférés a kisméretű fájlokhoz;

A lemezterület mérete ma gyakorlatilag korlátlan;

A fájlok töredezettsége magát a fájlrendszert nem érinti;

Az adattárolás nagy megbízhatósága és a tényleges fájlszerkezet;

Nagy teljesítmény nagy fájlokkal való munka során;

Hibák:

Magasabb hangerőigény véletlen hozzáférésű memória a FAT 32-hez képest;

A közepes méretű könyvtárakkal való munka nehézkes a töredezettségük miatt;

Több alacsony sebesség teljesítmény a FAT 3232-hez képest

Előnyök:

nagy sebességű munkavégzés;

Alacsony RAM-igény;

Hatékony munka közepes és kis méretű fájlokkal;

Kevesebb lemezkopás a kisebb író/olvasó fej mozgásának köszönhetően.

Hibák:

Alacsony védelem a rendszerhibák ellen;

Nem eredményes munka nagy fájlokkal

A szakasz és a fájl maximális méretének korlátozása;

Csökkentett teljesítmény a töredezettség során;

Csökkentett teljesítmény, ha nagyszámú fájlt tartalmazó könyvtárakkal dolgozik;

Tehát mindkét fájlrendszer fürtökben tárolja az adatokat, amelyek minimális mérete 512 b. A szokásos klaszterméret általában 4 Kb. Valószínűleg itt ér véget a hasonlóság. Valami a töredezettségről: Az NTFS sebessége drámaian csökken, ha a lemez 80-90%-ban megtelt. Ennek oka a szolgáltatási és munkafájlok töredezettsége. Minél többet dolgozik ilyen betöltött lemezzel, annál nagyobb a töredezettség és annál alacsonyabb a teljesítmény. A FAT 32-ben a lemez munkaterületének töredezettsége is előfordul a korábbi szakaszokban. A lényeg itt attól függ, hogy milyen gyakran ír/töröl adatokat. Az NTFS-hez hasonlóan a töredezettség nagymértékben csökkenti a teljesítményt. Most a RAM-ról. Maga a FAT 32 táblázat térfogata több megabájtot is elfoglalhat a RAM-ban. De a gyorsítótárazás segít. Mi van a gyorsítótárban:

Leggyakrabban használt könyvtárak;

Az összes jelenleg használt fájl adatai;

Információ a szabad lemezterületről;

De mi a helyzet az NTFS-szel? A gyorsítótárazás nehézkes a nagy könyvtáraknál, és több tíz megabájtot is elérhetnek. Plusz MFT, plusz információ a szabad lemezterületről. Bár meg kell jegyezni, hogy az NTFS továbbra is meglehetősen gazdaságosan fogyasztja a RAM erőforrásokat. Sikeres adattároló rendszer esetén az MFT-ben minden bejegyzés körülbelül 1 Kb. De ennek ellenére a RAM-igények magasabbak, mint a FAT 32-é. Röviden, ha a memória kisebb vagy egyenlő, mint 64 Mb, akkor a FAT 32 hatékonyabb lesz a sebesség szempontjából. Ha több, akkor a sebesség különbsége kicsi, és gyakran egyáltalán nem. Most magáról a merevlemezről. Az NTFS használatához kívánatos a Bus Mastering. Mi ez? Ez a vezető és a vezérlő egy speciális üzemmódja. A BM használatakor a csere a processzor részvétele nélkül történik. A virtuális gép hiánya befolyásolja a rendszer teljesítményét. Ráadásul a bonyolultabb fájlrendszer használatának köszönhetően megnő az olvasó/író fejmozgások száma, ami szintén befolyásolja a sebességet. A lemezgyorsítótár jelenléte egyformán pozitív hatással van az NTFS-re és a FAT 32-re is.

Következtetés

A FAT előnyei az alacsony adattárolási költségek és a teljes kompatibilitás számos operációs rendszerrel és hardverplatformmal. Ezt a fájlrendszert továbbra is hajlékonylemezek formázására használják, ahol a más fájlrendszerek által támogatott partíció nagy mennyisége nem játszik szerepet, és az alacsony overhead lehetővé teszi a kis lemezterület gazdaságos kihasználását (az NTFS több helyet igényel az adatok tárolására, ami hajlékonylemezeknél teljesen elfogadhatatlan).

A FAT32 hatóköre valójában sokkal szűkebb – ezt a fájlrendszert akkor kell használni, ha partíciókhoz és ablakok 9x és Windows 2000/XP használata esetén. De mivel a Windows 9x relevanciája ma gyakorlatilag eltűnt, ennek a fájlrendszernek a használata nem különösebben érdekes.

Bibliográfia

1. http://yura. puslapiai. lt/archiv/per/fat.html

FAT fájlrendszerek

FAT16

A FAT16 fájlrendszer az MS-DOS előtti időkre nyúlik vissza, és minden operációs rendszer támogatja. Microsoft rendszerek a kompatibilitás biztosítása érdekében. Neve File Allocation Table (fájlhely-tábla) tökéletesen tükrözi a fájlrendszer fizikai felépítését, amelynek főbb jellemzői közé tartozik, hogy a támogatott kötet (merevlemez vagy partíció a merevlemezen) maximális mérete nem haladja meg a 4095-öt. MB. Az MS-DOS korában a 4 GB-os merevlemezek lehetetlen álomnak tűntek (a 20-40 MB-os meghajtók luxusnak számítottak), így egy ilyen tartalék igencsak indokolt volt.

A FAT16 használatára formázott kötet fürtökre van osztva. Az alapértelmezett fürtméret a kötet méretétől függ, és 512 bájttól 64 KB-ig terjedhet. táblázatban. A 2. ábra azt mutatja, hogy a klaszter mérete hogyan függ a kötet méretétől. Vegye figyelembe, hogy a fürt mérete eltérhet az alapértelmezett értéktől, de rendelkeznie kell az 1. táblázatban megadott értékek valamelyikével. 2.

Nem javasolt a FAT16 fájlrendszer használata 511 MB-nál nagyobb köteteken, mivel a lemezterületet a viszonylag kis méretű fájlok rendkívül rosszul használják fel (egy 1 bájtos fájl 64 KB-ot vesz igénybe). A fürt méretétől függetlenül a FAT16 fájlrendszer nem támogatott 4 GB-nál nagyobb köteteknél.

FAT32

Kezdve ezzel Microsoft Windows 95 OEM Service Release 2 (OSR2), a Windows bevezette a 32 bites FAT támogatását. A Windows NT-alapú rendszerek esetében ezt a fájlrendszert először a Microsoft Windows 2000 támogatta. Míg a FAT16 legfeljebb 4 GB-os, a FAT32 legfeljebb 2 TB-os köteteket támogat. A FAT32-ben a fürt mérete 1 (512 bájt) és 64 szektor (32 KB) között változhat. A FAT32 fürt értékeinek tárolása 4 bájtot igényel (32 bit, nem 16, mint a FAT16-ban). Ez különösen azt jelenti, hogy egyes FAT16-hoz tervezett fájlsegédprogramok nem működnek együtt a FAT32-vel.

A FAT32 és a FAT16 közötti fő különbség az, hogy a lemez logikai partíciójának mérete megváltozott. A FAT32 127 GB-ig támogat. Ugyanakkor, ha a FAT16 használatakor 2 GB-os lemezekkel 32 KB-os fürtre volt szükség, akkor FAT32-ben egy 4 KB-os fürt alkalmas 512 MB és 8 GB közötti lemezekre (4. táblázat).

Ez ennek megfelelően a lemezterület hatékonyabb kihasználását jelenti – minél kisebb a fürt, annál kevesebb hely szükséges a fájl tárolásához, és ennek eredményeként a lemez kevésbé töredezett.

FAT32 használata esetén a maximális fájlméret 4 GB mínusz 2 bájt lehet. Ha FAT16 használatakor a gyökérkönyvtár bejegyzéseinek maximális száma 512-re volt korlátozva, akkor a FAT32 lehetővé teszi, hogy ezt a számot 65 535-re növelje.

A FAT32 korlátozásokat ír elő a minimális kötetméretre – legalább 65 527 fürtnek kell lennie. Ugyanakkor a fürt mérete nem lehet olyan, hogy a FAT több mint 16 MB - 64 KB / 4 vagy 4 millió klasztert foglaljon el.

Hosszú fájlnevek használata esetén a FAT16 és FAT32 hozzáféréshez szükséges adatok nem fedik egymást. Ha egy fájlt hosszú fájlnévvel hoz létre, a Windows létrehozza a megfelelő 8.3 formátumú nevet és egy vagy több könyvtárbejegyzést a hosszú név tárolásához (bejegyzésenként 13 karakter a hosszú fájlnévből). Minden további előfordulás a fájlnév megfelelő részét Unicode formátumban tárolja. Az ilyen bejegyzések a „kötetazonosító”, „csak olvasható”, „rendszer” és „rejtett” attribútumokkal rendelkeznek, amelyeket az MS-DOS figyelmen kívül hagy; ezen az operációs rendszeren egy fájl a 8.3-as formátumú "álnevén" érhető el.

NTFS fájlrendszer

BAN BEN Microsoft felállás A Windows 2000 támogatja az NTFS fájlrendszer új verzióját, amely különösen címtárszolgáltatásokat nyújt Active Directory, pontok visszafejtése, információbiztonsági eszközök, hozzáférés-vezérlés és számos egyéb szolgáltatás.

A FAT-hoz hasonlóan a fő információs egység NTFS-ben egy fürt. táblázatban. Az 5. ábra a különböző méretű kötetek alapértelmezett fürtméreteit mutatja.

Amikor NTFS fájlrendszert hoz létre, a formázó létrehoz egy Master File Table (MTF) fájlt és más területeket a metaadatok tárolására. A metaadatokat az NTFS használja a fájlstruktúra megvalósításához. Az MFT első 16 bejegyzését maga az NTFS foglalja le. A $Mft és $MftMirr metaadatfájlok helyét a lemez boot szektorában rögzítik. Ha az MFT első bejegyzése sérült, az NTFS beolvassa a második bejegyzést, hogy megtalálja az első másolatát. A rendszerindító szektor teljes másolata a kötet végén található. táblázatban. A 6. ábra felsorolja az MFT-ben tárolt fő metaadatokat.

A fennmaradó MFT-bejegyzések a köteten található minden fájlhoz és könyvtárhoz tartalmaznak bejegyzéseket.

Egy fájl általában egy bejegyzést használ az MFT-ben, de ha a fájl nagy attribútumkészlettel rendelkezik, vagy túlságosan töredezetté válik, további bejegyzésekre lehet szükség az adatok tárolására. Ebben az esetben a fájl első rekordja, az úgynevezett alaprekord, tárolja a többi rekord helyét. A kis méretű (legfeljebb 1500 bájt) fájlok és könyvtárak adatait az első bejegyzés tartalmazza.

Fájl attribútumok NTFS-ben

Az NTFS-köteten minden elfoglalt szektor egy adott fájlhoz tartozik. Még a fájlrendszer metaadatai is részei a fájlnak. Az NTFS minden fájlt (vagy könyvtárat) fájlattribútum-készletként kezel. Az olyan elemek, mint a fájl neve, biztonsági információi és még a benne lévő adatok is a fájl attribútumai. Minden attribútumot egy adott típuskód és opcionálisan egy attribútumnév azonosít.

Ha egy fájl attribútumai beleférnek egy fájlrekordba, akkor azokat rezidens attribútumoknak nevezzük. Ezek az attribútumok mindig a fájl neve és a létrehozás dátuma. Azokban az esetekben, amikor a fájl információi túl nagyok ahhoz, hogy egyetlen MFT rekordba beleférjenek, a fájl egyes attribútumai nem rezidensekké válnak. A rezidens attribútumok egy vagy több fürtben vannak tárolva, és az aktuális kötet alternatív adatfolyamát képviselik (erről lentebb olvashat bővebben). A rezidens és nem rezidens attribútumok helyének leírásához az NTFS létrehoz egy attribútumlista attribútumot.

táblázatban. A 7. ábra az NTFS-ben meghatározott fő fájlattribútumokat mutatja. Ez a lista a jövőben még bővülhet.

CDFS fájlrendszer

A Windows 2000 támogatja a CDFS fájlrendszert, amely megfelel az ISO'9660 szabványnak, amely leírja a CD-ROM-on található információk helyét. Támogatott hosszú nevek fájlokat az ISO'9660 Level 2 szerint.

alatti használatra szánt CD-ROM létrehozásakor Windows vezérlés 2000, tartsa szem előtt a következőket:

• minden könyvtár- és fájlnévnek 32 karakternél rövidebbnek kell lennie;
• minden könyvtár- és fájlnév csak nagybetűket tartalmazhat;
• a könyvtárak mélysége nem haladhatja meg a gyökértől számított 8 szintet;
• a fájlnévkiterjesztések használata nem kötelező.

Fájlrendszerek összehasonlítása

Microsoft Windows 2000 alatt FAT16, FAT32, NTFS vagy ezeknek a fájlrendszereknek a kombinációi használhatók. Az operációs rendszer kiválasztása a következő kritériumoktól függ:

• hogyan használják a számítógépet;
• hardver platform;
• merevlemezek mérete és száma;
• információ biztonság

FAT fájlrendszerek

Amint azt már észrevette, a fájlrendszerek – FAT16 és FAT32 – nevében szereplő számok azt jelzik, hogy a fájl által használt fürtszámokkal kapcsolatos információk tárolásához hány bit szükséges. Tehát a FAT16 16 bites címzést használ, és ennek megfelelően akár 216 címet is használhat. A Windows 2000 rendszerben a FAT32 fájlhely táblázat első négy bitje szükséges a belső használatra, így a FAT32 eléri a 228 címet.

táblázatban. A 8. ábra a FAT16 és FAT32 fájlrendszerek fürtméreteit mutatja.

A fürtméretben mutatkozó jelentős különbségek mellett a FAT32 lehetővé teszi a gyökérkönyvtár bővítését is (a FAT16-ban a bejegyzések száma 512-re van korlátozva, és hosszú fájlnevek használata esetén még alacsonyabb is lehet).

A FAT16 előnyei

A FAT16 előnyei közé tartoznak a következők:

• a fájlrendszert az MS-DOS, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000 és néhány UNIX operációs rendszer támogatja;
• számos olyan program létezik, amelyek lehetővé teszik a fájlrendszer hibáinak kijavítását és az adatok helyreállítását;
• ha problémák merülnek fel a merevlemezről történő indításkor, a rendszer indítható a hajlékonylemezről;
• ez a fájlrendszer meglehetősen hatékony 256 MB-nál kisebb köteteknél.

A FAT16 hátrányai

A FAT16 fő hátrányai a következők:

• a gyökérkönyvtár nem tartalmazhat 512 elemnél többet. A hosszú fájlnevek használata nagymértékben csökkenti ezen elemek számát;
• A FAT16 maximum 65 536 fürtöt támogat, és mivel egyes fürtöket az operációs rendszer lefoglal, a rendelkezésre álló fürtök száma 65 524. Minden fürtnek van egy adott LUN-hoz rögzített mérete. Ha eléri a fürtök maximális számát a maximális méretükön (32 KB), a maximális támogatott kötet 4 GB-ra korlátozódik (Windows 2000 alatt). Az MS-DOS, Windows 95 és Windows 98 rendszerrel való kompatibilitás fenntartása érdekében a FAT16 kötet mérete nem haladhatja meg a 2 GB-ot;
• A FAT16 nem támogatja a beépített fájlvédelmet és -tömörítést;
• a nagy lemezeken sok hely pazarol a maximális fürtméret kihasználása miatt. A fájl helye a fürt mérete alapján van lefoglalva, nem a fájl.

A FAT32 előnyei

A FAT32 előnyei közé tartoznak a következők:

• a lemezterület kiosztása hatékonyabb, különösen nagy lemezek esetén;
• a FAT32 gyökérkönyvtára fürtök szabályos lánca, és bárhol elhelyezhető a lemezen. Emiatt a FAT32 nem korlátozza a gyökérkönyvtár elemeinek számát;
• a kisebb fürtök használata miatt (4 KB 8 GB-ig terjedő lemezeken) a lemezterület általában 10-15%-kal kevesebb, mint FAT16 alatt;
• A FAT32 a biztonságosabb fájlrendszer. Különösen támogatja a gyökérkönyvtár és a használat áthelyezésének lehetőségét biztonsági mentés ZSÍR. Ezenkívül a rendszerindító rekord számos, a fájlrendszer számára kritikus adatot tartalmaz.

A FAT32 hátrányai

A FAT32 fő hátrányai:

• a kötet mérete FAT32 használata esetén Windows 2000 alatt 32 GB-ra korlátozódik;
• A FAT32 kötetek más operációs rendszerekről nem érhetők el – csak Windows 95 OSR2 és Windows 98 esetén;
• a rendszerindító szektor biztonsági mentése nem támogatott;
• A FAT32 nem támogatja a beépített fájlvédelmet és -tömörítést.

NTFS fájlrendszer

Windows 2000 használatakor a Microsoft azt javasolja, hogy az összes merevlemez-partíciót NTFS-re formázza, kivéve azokat a konfigurációkat, ahol több operációs rendszert használnak (a Windows 2000 és a Windows NT kivételével). Az NTFS használata FAT helyett lehetővé teszi az NTFS-ben elérhető szolgáltatások használatát. Ide tartoznak különösen:

• a gyógyulás lehetősége. Ez a funkció "be van építve" a fájlrendszerbe. Az NTFS garantálja az adatok biztonságát, mivel protokollt és néhány információ-helyreállítási algoritmust használ. Rendszerhiba esetén az NTFS a protokollt és a További információ Mert automatikus helyreállítás fájlrendszer integritása;
• információtömörítés. Az NTFS-kötetek esetében a Windows 2000 támogatja az egyfájl-tömörítést. Az ilyen tömörített fájlokat a Windows-alkalmazások előzetes kicsomagolás nélkül használhatják, ami automatikusan megtörténik a fájlból való kiolvasáskor. Bezáráskor és mentéskor a fájl újra be van csomagolva;
• Ezenkívül az NTFS következő előnyei különböztethetők meg:

Az operációs rendszer bizonyos funkcióihoz NTFS szükséges;

A hozzáférési sebesség sokkal gyorsabb – az NTFS minimálisra csökkenti a fájl megtalálásához szükséges lemezelérések számát;

Fájlok és könyvtárak védelme. Csak NTFS-kötetek esetén lehetséges a fájl- és mappahozzáférési attribútumok beállítása;

NTFS használata esetén a Windows 2000 legfeljebb 2 TB-os köteteket támogat;

A fájlrendszer biztonsági másolatot készít a rendszerindító szektorról - ez a kötet végén található;

Az NTFS támogatja az Encrypted File System (EFS) titkosítási rendszert, amely védelmet nyújt a fájlok tartalmához való jogosulatlan hozzáférés ellen;

A kvóták használatakor korlátozhatja a felhasználók által felhasznált lemezterület mennyiségét.

Az NTFS hátrányai

Az NTFS fájlrendszer hiányosságairól szólva meg kell jegyezni, hogy:

• Az NTFS-kötetek nem érhetők el MS-DOS, Windows 95 és Windows 98 rendszeren. Ezenkívül számos olyan szolgáltatás, amely a Windows 2000 alatt az NTFS-ben elérhető, nem érhető el Windows 4.0 és korábbi verziókban;
• A sok kis fájlt tartalmazó kis kötetek teljesítménye csökkenhet a FAT-hoz képest.

Fájlrendszer és sebesség

Amint azt már megtudtuk, kis kötetek esetén a FAT16 vagy a FAT32 gyorsabb fájlelérést biztosít az NTFS-hez képest, mivel:

• A FAT egyszerűbb szerkezetű;
• a könyvtárak kisebbek;
• A FAT nem támogatja a fájlok védelmét az illetéktelen hozzáféréstől – a rendszernek nem kell ellenőriznie a fájljogosultságokat.

Az NTFS minimálisra csökkenti a lemezelérések számát és a fájl megtalálásához szükséges időt. Továbbá, ha a címtár mérete elég kicsi ahhoz, hogy egyetlen MFT-bejegyzésbe beleférjen, a teljes bejegyzést egy lépésben beolvassa.

A FAT egyik bejegyzése tartalmazza a címtár első fürtjének fürt számát. A FAT fájl megtekintéséhez a teljes fájlszerkezetben kell keresni.

A rövid és hosszú fájlneveket tartalmazó könyvtárakkal végzett műveletek sebességének összehasonlításakor figyelembe kell venni, hogy a FAT műveletek sebessége magától a művelettől és a könyvtár méretétől függ. Ha a FAT olyan fájlt keres, amely nem létezik, akkor a teljes könyvtárban keres, ez a művelet tovább tart, mint az NTFS által használt B-fa struktúrában. A FAT-ban egy fájl megtalálásához szükséges átlagos időt N/2 függvényében fejezzük ki, NTFS-ben pedig log N-ben fejezzük ki, ahol N a fájlok száma.

A következő tényezők közül néhány befolyásolja a fájlok olvasási és írási sebességét Windows 2000 alatt:

• fájl töredezettsége. Ha a fájl nagyon töredezett, az NTFS rendszerint kevesebb lemezelérést igényel, mint a FAT, hogy megtalálja az összes töredéket;
• klaszter méret. Mindkét fájlrendszer esetében az alapértelmezett fürtméret a kötet méretétől függ, és mindig 2 hatványaként fejeződik ki. A címek FAT16-ban 16 bitesek, FAT32-ben 32 bitesek, NTFS-ben 64 bitesek;
• az alapértelmezett fürtméret a FAT-ban azon a tényen alapul, hogy a fájl helytáblázata legfeljebb 65 535 bejegyzést tartalmazhat - a fürt mérete a kötet méretének 65 535-tel osztva függvénye. Így a FAT-kötet alapértelmezett fürtmérete mindig nagyobb, mint az azonos méretű NTFS-kötet fürtmérete. Vegye figyelembe, hogy a FAT-kötetek nagyobb fürtmérete azt jelenti, hogy a FAT-kötetek kevésbé töredezettek;
• kis fájlok helye. NTFS használatakor a kis fájlok egy MFT rekordban vannak. Az egyetlen MFT-rekordba illeszkedő fájl mérete a fájl attribútumainak számától függ.

Az NTFS-kötetek maximális mérete

Elméletileg az NTFS legfeljebb 232 fürtből álló köteteket támogat. Ennek ellenére az ilyen méretű merevlemezek hiánya mellett más korlátozások is vonatkoznak a kötet maximális méretére.

Az egyik ilyen korlátozás a partíciós tábla. Az iparági szabványok a 2. partíciós tábla méretét 32 szektorra korlátozzák. Egy másik korlátozás a szektor mérete, amely általában 512 bájt. Mivel a szektor mérete a jövőben változhat, a jelenlegi méret egyetlen kötet méretét 2 TB-ra (2 32 x 512 bájt = 2 41) korlátozza. Így a 2 TB a gyakorlati korlát az NTFS fizikai és logikai kötetei számára.

táblázatban. A 11. ábra az NTFS fő korlátait mutatja be.

Fájlokhoz és könyvtárakhoz való hozzáférés kezelése

NTFS-kötetek használatakor beállíthatja a fájl- és könyvtárengedélyeket. Ezek a hozzáférési jogok meghatározzák, hogy mely felhasználók és csoportok férhetnek hozzájuk, és milyen szintű hozzáférést engedélyeznek. Az ilyen hozzáférési jogok mind azokra a felhasználókra vonatkoznak, akik azon a számítógépen dolgoznak, amelyen a fájlok találhatók, mind azokra a felhasználókra, akik a hálózaton keresztül hozzáférnek a fájlokhoz, ha a fájl egy távoli hozzáférésre nyitott könyvtárban található.

NTFS alatt a távoli hozzáférési engedélyeket is beállíthatja a fájl- és könyvtárengedélyekkel kombinálva. Ezenkívül a fájlattribútumok (csak olvasható, rejtett, rendszer) is korlátozzák a fájlhoz való hozzáférést.

FAT16 és FAT32 alatt is lehetőség van fájlattribútumok beállítására, de ezek nem adnak fájljogosultságot.

A Windows 2000 rendszerben használt NTFS-verzió egy új típusú hozzáférési engedélyt vezetett be, az úgynevezett örökölt engedélyeket. A Biztonság lapon található az opció A szülőtől származó örökölhető engedélyek továbbterjedésének engedélyezése erre a fájlobjektumra, amely alapértelmezés szerint aktív. Ez a beállítás jelentősen csökkenti a fájlok és alkönyvtárak engedélyeinek módosításához szükséges időt. Például egy több száz alkönyvtárat és fájlt tartalmazó fa engedélyeinek módosításához elegendő ezt az opciót engedélyezni - Windows NT 4 rendszerben minden egyes fájl és alkönyvtár attribútumait meg kell változtatni.

ábrán. Az 5. ábra a Tulajdonságok párbeszédpanelt és a Biztonság fület (Speciális rész) mutatja a kiterjesztett fájlengedélyeket felsorolva.

Emlékezzünk vissza, hogy FAT hangerő esetén a hozzáférés csak a hangerő szintjén vezérelhető, és az ilyen szabályozás csak távoli hozzáféréssel lehetséges.

Fájlok és könyvtárak tömörítése

A Windows 2000 támogatja az NTFS-köteten található fájlok és könyvtárak tömörítését. A tömörített fájlokat bármely Windows-alkalmazás olvashatja és írhatja. Ehhez nincs szükség előzetes kicsomagolásukra. A használt tömörítési algoritmus hasonló a DoubleSpace-ben (MS-DOS 6.0) és a DriveSpace-ben (MS-DOS 6.22) használthoz, de van egy lényeges különbség: MS-DOS alatt egy teljes elsődleges partíció vagy logikai eszköz tömörítve van, míg NTFS alatt csomagolhat egyedi fájlokat és könyvtárakat.

Az NTFS tömörítési algoritmusát legfeljebb 4 KB méretű fürtök támogatására tervezték. Ha a fürt mérete nagyobb, mint 4 KB, az NTFS-tömörítési szolgáltatások nem érhetők el.

Öngyógyító NTFS

Az NTFS fájlrendszer öngyógyító, és meg tudja őrizni integritását a végrehajtott műveletek naplójának és számos egyéb mechanizmusnak a használatával.

Az NTFS minden olyan műveletet, amely az NTFS-kötetek rendszerfájljait módosítja, tranzakcióként kezel, és az ilyen tranzakciókra vonatkozó információkat naplóban tárolja. Egy megkezdett tranzakció teljesen befejezhető (commit) vagy visszaállítható (visszavonás). Az utóbbi esetben az NTFS-kötet visszatér a tranzakció kezdete előtti állapotba. A tranzakciók kezelése érdekében az NTFS a tranzakcióban részt vevő összes műveletet egy naplófájlba írja, mielőtt azt a lemezre írná. A tranzakció befejezése után minden művelet végrehajtásra kerül. Így NTFS-kezelés alatt nem lehetnek függőben lévő műveletek. Lemezhiba esetén a függőben lévő műveletek egyszerűen törlődnek.

Az NTFS vezérlése alatt olyan műveleteket is végrehajtanak, amelyek lehetővé teszik a rossz fürtök menet közbeni azonosítását, és új fürtök lefoglalását a fájlműveletekhez. Ezt a mechanizmust klaszter-újratérképezésnek nevezik.

Ebben az áttekintésben megvizsgáltuk a Microsoft Windows 2000 által támogatott különféle fájlrendszereket, megvitattuk mindegyik kialakítását, megjegyeztük előnyeiket és hátrányaikat. A legígéretesebb az NTFS fájlrendszer, amely rendelkezik nagy készlet más fájlrendszereken nem elérhető funkciók. A Microsoft Windows 2000 által támogatott új NTFS-verzió még több funkcióval rendelkezik, ezért a Win 2000 operációs rendszer telepítésekor ajánlott használni.

ComputerPress 7"2000

Valahányszor valamelyik FatF-et használom, azt hiszem, jó lenne rájönni, hogyan működik belül minden. Sokáig halogattam ezt a kérdést, végül megtört a jég. A globális cél tehát a memóriakártyák kivilágítása, ha ez részletezve sikerül, akkor a jelenlegi cél a fájlrendszer kezelése.

Azonnal meg kell mondanom, hogy nem volt célom saját driver megírása vagy a bonyodalmak részletes megértése, csak érdekelt. A feladat meglehetősen egyszerűen érthető, így itt nem lesznek "kódok".

Tehát az első dolog, amit meg kell értenünk, hogy a memóriakártyával való közvetlen kommunikáció során 512 bájtot tudunk olvasni vagy írni, egyéb műveletek nincsenek megadva. Mivel folyamatosan másolunk vagy törölünk fájlokat, és a fájlméretek is mindig eltérőek, ezért a térképen üres területek jelennek meg a rögzítettekkel keverve. Hogy a felhasználó ne foglalkozzon az adatok elhelyezésével, van egy réteg, amely gondoskodik ezekről a gondokról, ez a fájlrendszer.

Mint fentebb említettük, csak 512 bájt többszörösét lehet írni és olvasni, pl. 1 szektor. Van egy koncepció is - egy fürt hülyeségből több szektorból áll, például ha a klaszter mérete 16 kB, akkor ez azt jelenti, hogy 16000/512 = 31,25, pontosabban 32 szektor van, és a fürt tényleges mérete 16384 bájt . Minden fájl a fürt méretének többszörösét foglalja el. Még akkor is, ha a fájl 1 kB, a fürt pedig 16 kB, a fájl mind a 16 kB méretű.

Logikus lenne kis méretű klasztereket készíteni, ekkor lép életbe a fájlok maximális számának és méretének korlátozása. A FAT16 16 bites adatokkal működik, így 2^16-nál több klasztert nem lehet összezsúfolni. Ezért minél kisebb a méretük, annál hatékonyabban használják ki a kis fájlok számára fenntartott helyet, de annál kevesebb információ zsúfolható a lemezre. És fordítva, minél nagyobb a méret, annál több információt tud összezsúfolni, de annál kevésbé hatékonyan használják ki a kis fájlok számára fenntartott helyet. Maximális méret 64 kB-os fürt, tehát a FAT16 maximális mérete 64 kb*2^16 = 4 GB.

Kiinduló adatok: van egy 1 GB-os micro SD memóriakártya. MYDISK feliratú, teljesen formázott, fürtméret 16 kB.

Szüksége lesz egy Hex szerkesztőre, de bármelyik nem fog működni, olyanra van szüksége, amely a teljes lemezt meg tudja nézni, és nem csak a lemezen lévő fájlokat. Abból, amit sikerült megtalálnom: a WinHex a legalkalmasabb, de fizetős; A HxD egyszerű, ingyenes, de soha nem tudtam rávenni, hogy lemezre mentse a változtatásokat; A DMDE kissé felhasználóbarát, ingyenes, és lehetővé teszi a változtatások mentését. Általában a HxD mellett döntöttem.

Kezdetnek érdemes a FAT16 felépítését figyelembe venni, a képen látható, hogy a fájlrendszer különböző részei milyen sorrendben helyezkednek el.

A rendszerindító szektor tárolja az összes szolgáltatási információt. A FAT régión belül a fájl adatainak a lemezen való elhelyezkedésével kapcsolatos információk tárolódnak. A gyökérkönyvtár információkat tartalmaz arról, hogy mely fájlok vannak a lemez gyökérkönyvtárában. Az adatterület a fájlokban található információkat tartalmazza. Minden terület szigorúan követi egymást sorban, i.e. a rendszerindító szektor után azonnal elindul a FAT terület. Nézzük a részleteket alább.

Feladat: annak megértése, hogy a fájlok nevei és tartalma milyen elv szerint van elrendezve. Ezért kezdjük azzal, hogy megkeressük a gyökérkönyvtárat, hogy megértsük, milyen fájlok állnak rendelkezésünkre. A rendszerindító terület adatai ebben segítenek nekünk.

A legérdekesebb adatokat a táblázat tartalmazza

Az első dolog, amit tudnunk kell, a rendszerindítási terület mérete. Megnézzük a 0x0E címet, és azt látjuk, hogy a rendszerindítási területhez 4 szektor van lefoglalva, pl. A FAT terület a 4*512 = 0x800 címtől kezdődik.

A FAT táblák száma a rendszerindítási terület 0x10 címén határozható meg. Példánkban kettő van, miért kettő, mert minden tábla duplikálva van egy tartalékkal, hogy meghibásodás esetén vissza lehessen állítani az adatokat. A táblázat mérete 0x16 címen van megadva. Így a zsír mérete 512*2*0xEE = 0x3B800, a gyökérkönyvtár pedig a következő címről indul: 0x800 + 0x3B800 = 0x3C000

A gyökérkönyvtáron belül minden elem 32 bájtra van felosztva. Az első elem a kötetcímke, míg a következő elemek a fájlok és mappák. Ha a fájlnév 0xE5-tel kezdődik, az azt jelenti, hogy a fájlt törölték. Ha a név 0x00-val kezdődik, az azt jelenti, hogy az előző fájl volt az utolsó.

A gyökérkönyvtár meglehetősen érdekes szerkezete derült ki számomra. A kártya teljes formázása megtörtént, majd 2 szöveges fájl készült, melyeket MyFile.txt és BigFile.txt névre kereszteltünk.

Mint látható, a két fájlom mellett egy rakás baloldali is készült, amelyek eredetét csak találgatni lehet.

A legfontosabb, amit itt megrajzolhatunk, az az első klaszter címe, amelyből a fájlunk adatai indulnak. A cím mindig a 0x1A eltolásnál található. Például a MyFile.txt fájlunk neve a 0x3C100-nál található, adunk hozzá 0x1A-t, ott látjuk az első fürt számát. = 0x0002 azaz második klaszter. A BigFile.txt fájl esetében az adatok a harmadik fürtből indulnak ki.

Szintén a gyökérkönyvtárban megtudhatod a fájl utolsó szerkesztésének dátumát és időpontját is, ez a kérdés nem volt túl érdekes számomra, ezért kikerülöm. A gyökérkönyvtár utolsó hasznos mondanivalója a mérete, így megtudhatjuk, honnan indulnak az adatok.

A méret a rendszerindító szektorban van megadva: 0x11(2 byte) = 0x0200*32 = 0x4000 vagy 16384 bájt.

Adjuk hozzá a méretét a gyökércímhez: 3С000 + 4000 = 40000 az első adatfürt címe, de a másodikra ​​szükségünk van a MyFile.txt megtalálásához. A klaszterben lévő szektorok száma 32, klaszter mérete = 32*512 = 16384 vagy 0x4000, tehát az első klaszter címéhez adjuk hozzá a méretét, pl. 0x44000 esetén a második fürtnek el kell indulnia.

Elmegyünk a 0x44000 címre, és megnézzük, hogy az adatok a BigFile.txt fájlhoz tartoznak (ez csak szemét)

Kiderült, hogy van egy kis finomság, a klaszterek számozása a másodiktól kezdődik, nem világos, hogy ez miért történik, de tény, hogy pl. valójában átkerültünk a harmadik klaszterbe. Menjünk vissza egy fürttel a 0x40000 címre, és nézzük meg a várt adatokat.

Most meg van kérdezve. Miért van szükségünk egy FAT táblázatra? Az tény, hogy az adatok töredezettek, pl. egy fájl eleje lehet egy fürtben, a vége pedig egy teljesen másikban. És lehetnek teljesen különböző klaszterek. Több is lehet belőlük, különböző adatterületeken szétszórva. A FAT-tábla egyfajta térkép, amely megmutatja, hogyan mozoghatunk a klaszterek között.

Vegyünk egy példát, a BigFile.txt fájlban egy csomó véletlenszerű szemetet tömnek be úgy, hogy az ne egy fürtöt foglaljon el, hanem több. Odamegyünk, ahol a FAT tábla kezdődik, és megnézzük a tartalmát.

Az első nyolc bájt 0xF8FFFFFF a FAT tábla kezdetének azonosítója. Ezután jön a 2 bájt, ami a MyFile.txt fájlra hivatkozik, az a tény, hogy 0xFFFF van bennük írva, azt jelenti, hogy a fájl csak egy fürtöt foglal el. De a következő BigFile.txt fájl a harmadik klaszterben kezdődik, erre a gyökérkönyvtárból emlékezünk, a negyedikben folytatódik, majd 5,6,7-re megy ... és 12-re végződik, azaz. 10 klasztert foglal el.

Vizsgáljuk meg, hogy ez igaz-e. A fájl súlya 163 kB, azaz. 163000/(32*512) = 9,9 klasztert foglal el, ami nagyjából megfelel az elvárásoknak. Még egyszer megismételjük, hogy a FAT táblában egy elem 2 bájtot foglal el, azaz. 16 bites, innen a FAT16 név. Ennek megfelelően a maximális cím 0xFFFF, azaz. maximális méret FAT16 0xFFFF*fürtméret esetén.

Térjünk át a FAT32-re. Kicsit változott a boot része.

Van néhány alapvető változás. A fájlrendszer neve a 0x52 címre költözött, a gyökér méretét a rendszer figyelmen kívül hagyja. Az adatterület közvetlenül a FAT táblák mögött, a gyökérkönyvtár az adatterületen belül található. Ezenkívül a gyökérkönyvtárnak nincs rögzített mérete.

Az adatterület címének kiszámítása:
boot szektor mérete + FAT tábla, az én esetemben kiderült:
746496 + (3821056 * 2) = 0x800000

A gyökérkönyvtár címének kiszámítása:
(a gyökérkönyvtár első klaszterének száma 2) * klaszter mérete + az adatterület kezdetének címe,
azok. ebben a példában az adatterület elejére fog illeszkedni.

Mint korábban, a gyökérben lévő adatok 32 bájtot foglalnak el, a "törölt" varázsfájlok előtt feltételezem, hogy ezek ideiglenes jegyzettömb fájlok.

De a MYFILE.txt-ben az első klaszter elejét most két bájt határozza meg, a régebbi 0x14 eltolásnál van, a fiatalabb pedig 1A, mint korábban. Ezért a fájl első adatfürtjének száma a következő lesz:
8000A0 + 0x14 = 0x8000B4 - magas bájt
8000A0 + 0x1A = 0x8000BA - alacsony bájt
Az én esetemben a térkép csak egy fájlt tartalmazott, így ez a harmadik klaszter.

A FAT táblát az előző esethez hasonlóan keresi, csak most 4 bájtot foglalnak el az elemek, innen a FAT32 név. Az elemek elrendezésének ideológiája pontosan ugyanaz, mint az előző esetben.

Hasznos dolgok az asztalra
F8 FF FF F0 - első klaszter
FF FF FF 0F - utolsó fürt
FF FF FF F7 - rossz klaszter

Hol vannak az adatok?
az adatterület kezdete + a fürt mérete * (a gyökérfürt száma - 1)
= 0x800000 + (2*4096) = 0x801000

Remélem általánosságban világossá vált, úgy tűnik, nincs semmi természetfeletti. Aki elolvasta és ismételte, az ehet sütit 🙂

ZSÍR(Angol) fájlt Kiosztás asztal- „fájlallokációs táblázat”) - a klasszikus fájlrendszer-architektúra, amelyet egyszerűsége miatt még mindig széles körben használnak flash meghajtókhoz. Hajlékonylemezeken és néhány más adathordozón használják. Korábban merevlemezeken használták.

A fájlrendszert Bill Gates és Mark McDonald fejlesztette ki 1977-ben, és eredetileg a 86-DOS operációs rendszerben használták. A 86-DOS-t később a Microsoft felvásárolta, és ez lett az 1981 augusztusában kiadott MS-DOS 1.0 alapja. A FAT-ot 1 MB-nál kisebb hajlékonylemezekkel való használatra tervezték, és kezdetben nem támogatta a merevlemezeket.

A FAT-nak jelenleg négy változata létezik - FAT8, FAT12, FAT16És FAT32. A lemezszerkezetben lévő rekordok bitességében különböznek, azaz a klaszterszám tárolására lefoglalt bitek száma. A FAT12 főként hajlékonylemezekhez, a FAT16 a kislemezekhez, a FAT32 a merevlemezekhez használatos. A FAT alapján új fájlrendszert fejlesztettek ki exFAT(kiterjesztett FAT), elsősorban flash meghajtókhoz használják.

A FAT fájlrendszer az elejétől a végéig sorrendben tölti be a szabad lemezterületet. Új fájl létrehozásakor vagy egy meglévő bővítésekor megkeresi az első szabad fürtöt a fájlkiosztási táblázatban. Ha néhány fájlt töröltek, mások mérete pedig megváltozott, a keletkező üres fürtök szétszóródnak a lemezen. Ha a fájladatokat tartalmazó klaszterek nincsenek egy sorban, akkor a fájl igen töredezett. Az erősen töredezett fájlok jelentősen csökkentik a munka hatékonyságát, mivel az olvasó/író fejeknek a következő fájlrekord keresésekor a lemez egyik területéről a másikra kell mozogniuk. Kívánatos, hogy a fájl tárolására kijelölt fürtök rövidek legyenek, mivel így csökkenthető a keresési idő. Ezt azonban csak speciális program segítségével lehet megtenni, ehhez hasonló eljárást hívnak töredezettségmentesítés fájlt.

A FAT hátránya az is, hogy teljesítménye az egy könyvtárban lévő fájlok számától függ. Nagyszámú (körülbelül ezer) fájl esetén a könyvtárban lévő fájlok listájának beolvasása több percig is eltarthat. A FAT nem tárol információkat, például tulajdonosi információkat vagy fájlengedélyeket.

A FAT egy egyszerű fájlrendszer, amely nem akadályozza meg a fájlsérülést a számítógép rendellenes leállása miatt, az egyik leggyakoribb fájlrendszer, és a legtöbb operációs rendszer támogatja.

A fat fájlrendszer felépítése

Valamennyi modern lemezes operációs rendszer lehetővé teszi egy olyan fájlrendszer létrehozását, amely az adatok lemezeken való tárolására és az azokhoz való hozzáférés biztosítására szolgál.Ahhoz, hogy az adatok lemezre kerüljenek, annak felületét strukturáltnak kell lennie - pl. feloszt szektorokbaÉs pályák.

Egy pálya

C-klaszter

1. ábra - Lemezszerkezet

Pályák koncentrikus körök, amelyek a lemez felületét borítják. A lemez széléhez legközelebb eső sávhoz 0, az azt követőhöz 1-es szám tartozik, és így tovább. Ha a hajlékonylemez kétoldalas, akkor mindkét oldala számozott. Az első oldal száma 0, a másodiké 1.

Minden pálya szakaszokra van osztva, úgynevezett ágazatokban. A szektorok számokat is kapnak. Az első szektor a pályán 1-es számmal van rendelve, a második - 2, és így tovább.

A merevlemez egy vagy több kerek tányérból áll. A lemez mindkét felülete információ tárolására szolgál. Minden felület sávokra van osztva, a pályák pedig szektorokra. Az azonos sugarú vágányok henger. Így az összes nulla pálya a nulla számú hengert, az 1-es szám az 1-es számú hengert alkotja, és így tovább.

Ezért a merevlemez felülete egy háromdimenziós mátrixnak tekinthető, amelynek méretei a számok felület, hengerÉs ágazatokban. A hengeren a forgástengelytől egyenlő távolságra elhelyezkedő, különböző felületekhez tartozó összes pálya összességét értjük.

A FAT-ban a fájlnevek 8.3 formátumúak, és csak ASCII karakterekből állnak. A hosszú (legfeljebb 255 karakter hosszú) fájlnevek támogatása hozzáadásra került a VFAT-hoz. Hosszú fájlnév, LFN). Rövid fájlnév). Az LFN-ek nem tesznek különbséget a kis- és nagybetűk között a keresés során, azonban a nagybetűkkel tárolt SFN-ekkel ellentétben az LFN-ek megtartják a fájl létrehozásakor megadott kis- és nagybetűket.

A FAT rendszer felépítése

A FAT fájlrendszerben a szomszédos lemezszektorokat fürtöknek nevezett egységekre egyesítik. A klaszterben lévő szektorok száma kettő hatványával egyenlő (lásd alább). Egész számú fürt (legalább egy) van lefoglalva a fájladatok tárolására, így például ha a fájl mérete 40 bájt, a fürt mérete pedig 4 kbyte, akkor a számára lefoglalt helynek csak 1%-a lesz ténylegesen elfoglalva. a fájl információi alapján. Az ilyen helyzetek elkerülése érdekében célszerű csökkenteni a fürtök méretét, és fordítva, csökkenteni a címinformáció mennyiségét és növelni a fájlműveletek sebességét. A gyakorlatban valamilyen kompromisszumot választanak. Mivel a lemez kapacitása nem feltétlenül fejezhető ki egész számú klaszterben, a kötet végén általában úgynevezett "egységek" találhatók. többlet szektorok - egy klaszternél kisebb "maradék", amelyet az operációs rendszer nem tud lefoglalni információ tárolására.

A FAT32 kötettér logikailag három összefüggő területre oszlik:

• fenntartott terület. Olyan szolgáltatásstruktúrákat tartalmaz, amelyek egy partíció rendszerindító rekordjához tartoznak (Partition Boot Record - PBR, hogy megkülönböztessük a Master Boot Recordtól - a lemez fő rendszerindító rekordja; a PBR-t gyakran helytelenül rendszerindító szektornak nevezik), és a kötet inicializálásánál használatosak. ;
• A FAT-tábla olyan területe, amely az adatterület-fürtöknek megfelelő indexmutatók ("cellák") tömbjét tartalmazza. Általában a FAT-tábla két példánya van a lemezen a megbízhatóság érdekében;
• Az az adatterület, ahová a fájlok tényleges tartalma – vagyis a szöveg – íródik szöveges fájlok, képfájlokhoz kódolt kép, hangfájlokhoz digitalizált hang stb. - valamint az ún. metaadatok - információk a fájlok és mappák nevéről, azok attribútumairól, létrehozási és módosítási idejéről, méretéről és helyéről a lemezen.

A FAT12 és a FAT16 rendelkezik egy dedikált területtel is a gyökérkönyvtár számára. Rögzített pozíciója van (közvetlenül a FAT-táblázat utolsó bejegyzése után), és fix mérete szektorokban.

Ha egy fürt egy fájlhoz tartozik, akkor a hozzá tartozó cella ugyanazon fájl következő fürtjének számát tartalmazza. Ha a cella a fájl utolsó fürtjének felel meg, akkor az egy speciális értéket tartalmaz (FFFF 16 FAT16 esetén). Így létrejön a fájlfürtök lánca. A nullák a táblázat nem használt klasztereinek felelnek meg. A "rossz" fürtök (amelyek például ki vannak zárva a feldolgozásból, mert az eszköz megfelelő területe olvashatatlan) szintén speciális kóddal rendelkeznek.

Fájl törlésekor a név első karakterét egy speciális kód E5 16 helyettesíti, és a fájlcsoportok lánca a kiosztási táblázatban nullára áll vissza. Mivel a fájlméretre vonatkozó információ (amely a fájlnév melletti könyvtárban található) érintetlen marad, ha a fájlfürtök egymás után helyezkedtek el a lemezen, és nem írták felül őket új információval, lehetőség van a törölt fájl helyreállítására. .

boot rekord

A FAT-kötet első szerkezetét BPB-nek nevezik. BIOS paraméterblokk ) és a fenntartott területen, a nulladik szektorban található. Ez a struktúra a fájlrendszer típusát és az adathordozó (hajlékonylemez vagy merevlemez-partíció) fizikai jellemzőit azonosító információkat tartalmaz.

BIOS paraméterblokk

A BPB alapvetően hiányzott az MS-DOS 1.x-et kiszolgáló FAT-ból, mivel akkoriban csak kettő különféle típusok kötetek - egy- és kétoldalas öt hüvelykes 360 kb-os hajlékonylemezek, a kötet formátumát pedig a FAT terület első bájtja határozta meg. A BPB-t 1983 elején vezették be az MS-DOS 2.x-ben, mint kötelező rendszerindító szektor szerkezetet, amelyből ezentúl meg lehet határozni a kötetformátumot; a régi FAT első bájt észlelési séma már nem támogatott. Az MS-DOS 2.0-ban is bevezették a fájlok és mappák hierarchiáját (ezelőtt minden fájl a gyökérkönyvtárban volt tárolva).

Az MS-DOS 2.x BPB-struktúrája 16 bites "szektorok teljes száma" mezőt tartalmazott, ami azt jelentette, hogy a FAT ezen verziója alapvetően nem alkalmazható 2 16 = 65 536 szektornál nagyobb, azaz 32 MB-nál nagyobb kötetekre. 512 bájt szabványos szektormérettel. Az MS-DOS 4.0-ban (1988) a fenti BPB mezőt 32 bitesre bővítették, ami az elméleti kötetméret 232 = 4 294 967 296 szektorra, azaz akár 2 TB-ra növelését jelentette 512 bájtos szektorral.

A BPB következő módosítása a Windows 95 OSR2-vel jelent meg, amely bevezette a FAT32-t (1996 augusztusában). A kötetméret két gigabájtos korlátja megszűnt, egy FAT32-es kötet elméletileg akár 8 TB-os is lehet. Az egyes fájlok mérete azonban nem haladhatja meg a 4 GB-ot. A BIOS FAT32 paraméterblokkja megismétli a BPB FAT16-ot egészen a BPB_TotSec32 mezőig, a FAT korábbi verzióival való kompatibilitás érdekében, amit a különbségek követnek.

A FAT32 "boot szektor" valójában három 512 bájtos szektor - a 0, 1 és 2 szektorok. Mindegyik tartalmazza a 0xAA55 aláírást a 0x1FE címen, vagyis az utolsó két bájtban, ha a szektor mérete 512 bájt. Ha a szektor mérete meghaladja az 512 bájtot, akkor az aláírás mind a 0x1FE címen, mind a nulla szektor utolsó két bájtjában található, azaz megkettőződik.

FSIinfo

A FAT32-partíció rendszerindító rekordja egy ún. struktúrát tartalmaz FSIinfo, amely a köteten lévő szabad klaszterek számának értékét tárolja. Az FSInfo általában az 1. szektort foglalja el (lásd a BPB_FSInfo mezőt), és a következő szerkezettel rendelkezik (a szektor elejéhez viszonyított címek):

• FSI_LeadSig. A 4 bájtos 0x41615252 aláírás azt jelzi, hogy a szektort az FSIinfo szerkezethez használják.
• FSI_Reserved1. A szektor 4. és 483. bájtja közötti intervallum nullára áll vissza.
• FSI_StrucSig. Egy másik aláírás a 0x1E4 helyen található, és a 0x61417272 értéket tartalmazza.
• FSI_Free_Count. A 0x1E8 címen található négybájtos mező tartalmazza a rendszer által ismert kötet utolsó számú szabad fürtjét. A 0xFFFFFFFF érték azt jelenti, hogy a szabad fürtök száma ismeretlen, és ki kell számítani.
• FSI_Nxt_Free. A 0x1EC címen található négybájtos mező tartalmazza azt a fürtszámot, amelytől kezdve a szabad fürtök keresését az indexmutató táblájában el kell kezdeni. Ez a mező általában a fájl tárolására utoljára hozzárendelt FAT-fürt számát tartalmazza. A 0xFFFFFFFF érték azt jelenti, hogy a szabad fürt keresését a FAT tábla legelejétől, vagyis a második fürttől kell végrehajtani.
• FSI_Reserved2. Fenntartott 12 bájtos mező a 0x1F0 címen.
• FSI_TrailSig. Aláírás 0xAA550000 – az FSIinfo szektor utolsó 4 bájtja.

Az FSInfo bevezetésének célja a rendszer teljesítményének optimalizálása, mivel a FAT32-ben az indexmutató tábla nagy lehet, és bájtonkénti keresése jelentős időt vehet igénybe. Előfordulhat azonban, hogy az FSI_Free_Count és FSI_Nxt_Free mezők értékei nem felelnek meg a valóságnak, ezért ellenőrizni kell a megfelelőséget. Ráadásul még az FSIinfo mentésben sem frissülnek, ami általában a 7-es szektorban található.

A FAT kötet típusának meghatározása

A FAT-kötet típusának meghatározását (vagyis a FAT12, FAT16 és FAT32 közötti választást) az operációs rendszer a kötetben lévő fürtök száma alapján határozza meg, amelyet viszont a BPB mezők határoznak meg. Először is ki kell számítani a gyökérkönyvtár szektorainak számát:

RootDirSectors = (BPB_RootEntCnt * 32) / BPB_BytsPerSec

DataSec = TotSec - (BPB_ResvdSecCnt + (BPB_NumFATs * FATSz) + RootDirSectors)

Végül meghatározzuk az adatterület-klaszterek számát:

CountofClusters = DataSec / BPB_SecPerClus

A fürtök száma alapján egy az egyhez megfelelés van a fájlrendszerrel:

• Clusterek száma< 4085 - FAT12
• Clusterek száma = 4085 ÷ 65524 - FAT16
• Clusterek száma > 65524 - FAT32

A hivatalos specifikáció szerint ez az egyetlen érvényes módja a FAT típus meghatározásának. A megadott leképezési szabályokat sértő kötet mesterséges létrehozása azt eredményezi, hogy a Windows helytelenül kezeli azt. Javasoljuk azonban, hogy kerülje a CountofClusters olyan értékeit, amelyek közel vannak a kritikus értékekhez (4085 és 65525), hogy megfelelően meghatározhassa a fájlrendszer típusát bármely, gyakran hibásan megírt illesztőprogram által.

Idővel a FAT-ot széles körben kezdték használni különféle eszközök DOS, Windows, OS/2, Linux kompatibilitásért. A Microsoft nem mutatott szándékot arra, hogy engedélyt kérjen [ adja meg] .

2009 februárjában a Microsoft beperelte a TomTomot, a Linux-alapú autós navigációs rendszereket gyártó céget szabadalombitorlás miatt.

Megjegyzések

1. http://cd.textfiles.com/megademo2/INFO/OS2_HPFS.TXT
2. www.microsoft.com/mscorp/ip/tech/fathist.asp az archive.org címen
3. Microsoft Extensible Firmware Initiative FAT32 fájlrendszer specifikáció 1.03. Microsoft (2000. december 6.). - Dokumentum formátum Microsoft Word, 268 Kb. archiválva
4. Mi a helyzet a VFAT-tal? . TechNet archívum. Microsoft (1999. október 15.). Az eredetiből archiválva: 2011. augusztus 22. Letöltve: 2010. április 5..
5. Ne keverje össze a VFAT fájlrendszer-kiterjesztést az azonos nevű fájlrendszer-illesztőprogrammal, amely a következőben jelent meg Windows számára Workgroups 3.11, és az MS-DOS függvényhívások (INT 21h) védett módban történő kezelésére készült (lásd: KB126746: Windows for Workgroups verzióelőzmények . VERZIÓ 3.11 → Nem hálózati szolgáltatások. Microsoft (2003. november 14.). Az eredetiből archiválva: 2011. augusztus 22. Letöltve: 2010. április 5..)
6. A Szövetségi Szabadalmi Bíróság semmisnek nyilvánítja a Microsoft FAT szabadalmát. heise online. Heise Zeitschriften Verlag (2007. március 2.). archiválva
7. Brian Kahin. A Microsoft felforgatja a világot a FAT szabadalmakkal. The Huffington Post (2009. március 10.). Az eredetiből archiválva: 2011. augusztus 22. Letöltve: 2009. március 10.
8. Ryan Paul. A FAT szabadalmakkal kapcsolatos Microsoft-per az OSS Pandora's Box-ját nyithatja meg (angolul). Ars Technica. Condé Nast kiadványok (2009. február 25.). archiválva
9. Glyn Moody.(Angol) . Computerworld UK. IDG (2009. március 5.). Archiválva az eredetiből: 2011. augusztus 22. Letöltve: 2009. március 9..
10. Steven J. Vaughan-Nichols. A Linux-cégek aláírják a Microsoft szabadalmi védelmi egyezményét. Blogok. IDG (2009. március 5.). Archiválva az eredetiből: 2011. augusztus 22. Letöltve: 2009. március 9..
11. Erica Ogg. A TomTom ellenpert indít a Microsoft ellen a szabadalmi vitában. CNet (2009. március 19.). Az eredetiből archiválva: 2011. augusztus 22. Letöltve: 2009. március 20.

Linkek

• ECMA-107 FAT szabvány

Microsoft Windows összetevők
Fő
Szolgáltatások menedzsment
Alkalmazások	Lépjen kapcsolatba a DVD-készítővel Fax és szkennelés internet böngésző Magazin Nagyító média Központ Windows médialejátszó Program közös munka Eszközközpont Windows Mobile Mobilitási Központ Narrátor festék Személyes karakterszerkesztő Távoli segítségnyújtás Beszédfelismerés