Milyen fs fat formátum 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 rendezni ezt a sokféleséget a fájl pontos megszólítása érdekében? A fájlrendszer célja hatékony megoldás erre a problémára.

A fájlrendszer a felhasználó szempontjából az a „tér”, amelyben a fájlok találhatók. Tudományos kifejezésként pedig az adatok tárolásának és megszervezésének módja információs közeg vagy annak szakasza. A fájlrendszer jelenléte lehetővé teszi annak meghatározását, hogy mi a fájl neve és hol található. Mivel az IBM PC-kompatibilis számítógépeken főként 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 megtartották a korábban elfogadott fájlnevekre vonatkozó korlátozásokat. A 86-DOS-t ezt követően 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 nyújtott támogatást merevlemezek. 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, amit egy pont követ, és egy legfeljebb 3 karakteres opcionális kiterjesztés.

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

A FAT-partíció szerkezetét az 1.1. táblázat mutatja. A BIOS paraméterek blokkja tartalmazza a szükséges BIOS információkat a fizikai jellemzőkről merevlemez. A FAT fájlrendszer nem tud minden szektort külön vezérelni, ezért a szomszédos szektorokat fürtökbe csoportosítja. 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 azt a minimális helyet jelenti, amelyet egy fájl elfoglalhat. Ennek eredményeként a lemezterület egy része elpazarol. Az operációs rendszer különféle segédprogramokat tartalmaz (DoubleSpace, DriveSpace), amelyek célja a lemezen lévő adatok tömörítése.

asztal 1.1 - FAT partíció szerkezet

Boot szektor BIOS paraméterblokk (BPB) FATFAT (másolás) Gyökérkönyvtár Fájlterület

A FAT nevét az azonos nevű fájlkiosztási tábláról kapta. A fájlkiosztási tábla információkat tárol a logikai lemez fürtjeiről. A FAT minden egyes fürtje külön bejegyzéssel rendelkezik, amely jelzi, hogy szabad-e, fájladatok foglalják el, vagy sikertelennek (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 verziója, amelyet DOS 1.00-hoz fejlesztettek ki, 12 bites fájlkiosztási táblát és 16 MB-ig támogatott partíciókat használt (a DOS legfeljebb két FAT-partíció létrehozását teszi lehetővé). A 32 MB-nál nagyobb merevlemezek támogatása érdekében a FAT bitszélességet 16 bitre, a fürt méretét pedig 64 szektorra (32 KB) növelték. Mivel minden fürthöz egyedi 16 bites szám rendelhető, a FAT legfeljebb 216 vagy 65 536 fürtöt támogat egyetlen köteten.

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 fájllefoglalási tábla méretét. Ennek eredményeként a FAT-meghajtó gyökérkönyvtárában lévő fájlok és alkönyvtárak száma 512-re korlátozódik.

A FAT-ban minden fájl és alkönyvtár egy 32 bájtos könyvtárelemhez van társítva, amely tartalmazza a fájl nevét és attribútumait (archív, rejtett, rendszer és csak olvasható ), a létrehozás (vagy az abba való belépés) dátuma és ideje legújabb 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 működés közben egyes fájlok törlésre kerültek, mások mérete pedig megváltozott, akkor a keletkező üres fürtök szétszóródnak a lemezen. Ha a fájladatokat tartalmazó fürtök nincsenek egy sorban, akkor a fájl töredezetté válik. Az erősen töredezett fájlok jelentősen csökkentik a hatékonyságot, mivel az író/olvasó fejeknek a lemez egyik területéről a másikra kell mozogniuk, amikor a következő fájlrekordot keresik. 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 egy könyvtárban tárolt fájlok számától. Ha sok fájl van (körülbelül ezer), a könyvtárban lévő fájlok listájának beolvasása több percig is eltarthat. Ennek az az oka, hogy a FAT-ban a könyvtár lineáris, rendezetlen szerkezetű, és a könyvtárakban lévő fájlok neve a létrehozásuk sorrendjében van. Ennek eredményeként minél több bejegyzés található a könyvtárban, annál lassabban működnek a programok, mivel egy fájl keresése során egymás után át kell nézni a könyvtár összes bejegyzését. Mivel a FAT-ot eredetileg az egyfelhasználós DOS operációs rendszerhez tervezték, nem biztosítja az olyan információk tárolását, mint a tulajdonosi adatok vagy a fájl-/könyvtár-hozzáférési engedélyek. Ez a legelterjedtebb fájlrendszer, amelyet a legmodernebbek bizonyos mértékben támogatnak. operációs rendszer. Sokoldalúságának köszönhetően a FAT olyan köteteken is használható, amelyek eltérően működnek OS.

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

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 a fő a DOS, Windows 95⁄98⁄Me, Windows NT⁄2000⁄XP operációs rendszereken, és a legtöbb más rendszer is támogatja. A FAT 16 egy egyszerű fájlrendszer, amelyet kis meghajtókhoz és egyszerű szerkezetek katalógusok. A név a fájlszervezési módszer nevéből származik - Fájlallokációs táblázat. Ez a táblázat a lemez elején található. A 16-os szám azt jelenti, hogy 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 rögzít a szabad és hibás fürtökről. A FAT16 fájlrendszer megértésének megkönnyítése érdekében képzelje el egy könyv tartalomjegyzékét és azt, hogyan dolgozik ezzel a tartalomjegyzékkel; az operációs rendszer pontosan így működik a FAT 16-tal.

Egy fájl olvasásához az operációs rendszernek meg kell keresnie a mappában lévő bejegyzés fájlnevét, és be kell olvasnia a fájl első fürtszámát. Az első fürt a fájl elejét jelenti. Ezután be kell olvasnia a fájl első fürtjének 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 tartalmazza a következő fürt számát. 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 további bájtok levágása a mappabejegyzésben tárolt fájl hosszának megfelelően történik.

Fájl írásához az operációs rendszernek a következő műveletsort kell végrehajtania. Egy ingyenes mappabejegyzésben létrejön egy fájlleírás, majd megkeres egy ingyenes FAT bejegyzést, és a mappabejegyzésbe kerül egy hivatkozás. A talált FAT elem által leírt első fürt foglalt. Ez a FAT elem tartalmazza a következő klaszter számát vagy az utolsó klaszter előjelét a láncban.

Az operációs rendszer úgy működik, hogy egyre nagyobb számban gyűjti össze a láncokat a szomszédos klaszterekből. Nyilvánvaló, hogy a szekvenciálisan elhelyezkedő fürtök elérése sokkal gyorsabb lesz, mint a lemezen véletlenszerűen elszórt fürtök elérése. Ebben az esetben a már foglalt és a FAT-ban hibásként megjelölt fürtöket figyelmen kívül hagyja a rendszer.

A FAT16 fájlrendszerben 16 bit van lefoglalva a fürt számához. 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, hogy a kapott fürtök száma ne haladja meg a 65525-öt. Nyilvánvalóan minél nagyobb a partíció mérete, annál nagyobbnak kell lennie a fürt méretének. Sok operációs rendszer nem működik megfelelően a 128 szektorból álló fürtmérettel. Ennek eredményeként a FAT16 partíció maximális mérete 2 gigabájtra csökken. Általában minél nagyobb a fürt mérete, annál nagyobb a lemezterület-veszteség. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a fájl által elfoglalt utolsó fürt csak részben van kitöltve. Például, ha egy 17 KB-os fájlt egy 16 KB-os fürtméretű partícióra írnak, akkor ez a fájl két fürtöt foglal el, az első fürt teljesen megtelt, és csak 1 KB adatot írnak a második fürtbe. a fennmaradó 15 KB terület a második fürtben üres, megtelt, és nem lesz elérhető más fájlba való íráshoz. Ha sok kis fájlt írnak nagy lemezekre, akkor a lemezterület elvesztése jelentős lesz. A következő 2.1. táblázat tájékoztatást nyújt a lemezterület esetleges elvesztésével kapcsolatban, amikor különböző méretű szakasz.

asztal 2.1.1 - Lemezterület pazarlása

Partíció mérete Fürt mérete Lemezterület elvesztése 127 MB2 KB2%128-255 MB4 KB4%256-511 MB8 KB10%512-1023 MB16 KB25%1024-2047 MB32 KB40%2048%64096 KB

A lemezterület-pazarlás csökkentésének két lehetséges módja van. Az első a lemezterület felosztása 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 legjelentősebb 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 legfeljebb 128 MB méretű kötetekhez.

A FAT 32 fájlrendszer a Windows 98 alapértelmezett fájlrendszere. Ehhez az operációs rendszerhez tartozik speciális program meghajtó 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 szolgáltatásainak egy részét azonban a saját NTFS fájlrendszere (NT File System) biztosítja. Az NTFS lehetővé teszi akár 2 TB-os lemezpartíciók létrehozását (mint például a FAT 32), de emellett rendelkezik beépített fájltömörítési, biztonsági és auditálási funkciókkal, amelyek a hálózati környezetben végzett munkához szükségesek. A Windows 2000-ben pedig a FAT 32 fájlrendszer támogatása van megvalósítva. Az operációs rendszer telepítése Windows rendszerek Az NT FAT-lemezen indul, de ha a felhasználó kívánja, a lemezen lévő adatok a telepítés végén NTFS formátumba konvertálhatók.

Ezt később megteheti a konvertáló segédprogrammal. exe az operációs rendszerrel együtt. Az NTFS-re konvertált lemezpartíció más operációs rendszerek számára elérhetetlenné válik. A DOS, Windows 3.1 vagy Windows 9x rendszerhez való visszatéréshez törölnie kell az NTFS-partíciót, és létre kell hoznia egy FAT-partíciót. A Windows 2000 FAT 32 és NTFS fájlrendszerű lemezre telepíthető.

A FAT32 fájlrendszerek képességei sokkal szélesebbek, mint a FAT16-é. A legfontosabb jellemzője, hogy 2047 GB-ig támogatja a lemezeket, és kisebb fürtökkel is működik, ezáltal jelentősen csökkenti a kihasználatlan lemezterületet. Például, HDD A 2 GB a FAT16-ban 32 KB-os, a FAT32-ben pedig 4 KB-os fürtöket használ. A meglévő programokkal, hálózatokkal és eszközillesztőkkel való kompatibilitás fenntartása érdekében, amikor csak lehetséges, a FAT32 az architektúra, az API-k, a belső adatszerkezetek és a lemezformátum minimális változtatásával kerül megvalósításra. De mivel a FAT32 táblaelemei immár négy bájt méretűek, sok belső és lemezen lévő adatszerkezetet és API-t át kellett vizsgálni vagy ki kell 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 működnek a FAT32 meghajtókon. 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 módhoz) újratervezték, hogy teljes mértékben támogassák a FAT32-t. Ezenkívül a Microsoft segítséget nyújt a vezető lemez-segédprogram- és eszközillesztő-gyártóknak termékeik FAT32 támogatására való módosításában. 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 féltől származó operációs rendszereket is. MS-DOS valós módban és be biztonságos mód Windows 98, a FAT32 fájlrendszer lényegesen lassabb, mint a FAT16. Ezért, amikor a programokat MS DOS módban futtatjuk, ajánlatos az Autoexec használatát. bat vagy PIF fájl parancs a Smartdrv letöltéséhez. exe, amely felgyorsítja a lemezműveleteket. Egyes régebbi FAT16-programok helytelen információkat jelenthetnek 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 ezen mutatók helyes meghatározását.

.3 A FAT16 és a FAT32 összehasonlítása

2.3.1. táblázat – A FAT16 és FAT32 fájlrendszerek összehasonlítása

FAT16FAT32A 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 algoritmus használatával. Nem támogatja a lemeztömörítést. Maximum 65 525 fürtöt dolgoz fel, amelyek mérete a logikai lemez méretétől függ. Mivel a fürt maximális mérete 32 KB, a FAT16 2 GB-nál nem nagyobb logikai meghajtókkal is működhet. Akár 2047 GB-os logikai lemezekkel 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 kell használniuk, a 716C (FAT32) függvényt, a nyitott jelzővel EXTEND-SIZE (1000h) értékre állítva.

A FAT32 fájlrendszerben 4 bájt van lefoglalva minden egyes fürt számára a fájlkiosztási táblázatban, míg a FAT16-ban - 2, a FAT12-ben pedig - 1.5.

A 32 bites FAT32 táblaelem legjelentősebb 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 védeniük őket a változástól új értékek írásakor.

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

támogatja a 2 TB-os lemezeket;

hatékonyabban rendszerezi a lemezterületet. A FAT32 kisebb fürtöket használ (4 KB 8 GB-ig terjedő lemezek esetén), ami akár 10-15%-ot takarít meg a nagy lemezeken 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 rendszerindítási rekordja kibővült a kritikus adatstruktúrák biztonsági másolatával, ami azt jelenti, hogy a FAT32 meghajtók kevésbé érzékenyek a egyedi rossz területek előfordulása, mint a meglévő FAT mennyiségek;

a programok 50%-kal gyorsabban töltődnek be.

2.3.2. táblázat – A klaszterméretek összehasonlítása

Lemezméret Fürtméret FAT16-ban, KB Fürtméret FAT32-ben, KB256 MB-511 MB8Nem támogatott512 MB - 1023 MB1641024 MB - 2 GB3242 GB - 8 GBNem támogatott48 GB-16 GBNem támogatott816 GB-321

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 jelentősen kibővítette az egyes fájlokhoz és könyvtárakhoz való hozzáférés szabályozásának lehetőségeit, számos attribútumot vezetett be, hibatűrést, dinamikus fájltömörítést és a POSIX szabvány követelményeinek támogatását valósította meg. Az NTFS legfeljebb 255 karakter hosszú fájlneveket tesz lehetővé, és ugyanazt az algoritmust használja a rövid név létrehozására, mint a VFAT. Az NTFS képes ön-helyreállításra operációs rendszer vagy hardverhiba esetén, így a lemezkötet továbbra is elérhető marad, és a könyvtárstruktúra nem sérül meg.

Az NTFS-köteten lévő minden egyes fájlt egy speciális fájl - az MFT (Master File Table) - bejegyzés képvisel. Az NTFS az első 16 táblabejegyzést, körülbelül 1 MB méretű, speciális információk céljából tartja fenn. Az első táblabejegyzés magát a fő fájltáblázatot írja le. Ezt követi az MFT tükör bejegyzés. Ha az első MFT-rekord sérült, az NTFS beolvassa a második rekordot, hogy találjon egy tükör MFT-fájlt, amelynek első rekordja megegyezik az első MFT-rekorddal. Az MFT adatszegmensek és a tükrözött MFT fájl helye a rendszerindítási szektorban tárolódik. A rendszerindító szektor másolata a lemez logikai közepén található. A harmadik MFT-bejegyzés egy fájl-helyreállításhoz használt naplófájlt tartalmaz. A főfájltábla tizenhetedik és azt követő bejegyzéseit a kötet tényleges fájlok és könyvtárai használják.

A tranzakciós napló (naplófájl) rögzíti a kötetstruktúrát befolyásoló összes műveletet, 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 kötetelosztási sémát egy bittérképes fájl tárolja. Ennek a fájlnak az adatattribútuma bittérképet tartalmaz, amelynek minden bitje a kötet egy-egy fürtjét jelenti, és jelzi, hogy a fürt szabad-e, vagy elfoglalja-e valamilyen fájl. Támogatja a rossz fürtfájlt is a köteten lévő hibás területek rögzítéséhez és egy kötetfájlt , amely tartalmazza a kötet nevét, az NTFS-verziót, és egy bitet, amely akkor kerül beállításra, ha a kötet megsérül. Végül van egy attribútumdefiníciós táblázatot tartalmazó fájl, amely megadja a köteten támogatott attribútumok típusait, valamint azt, hogy ezek indexelhetők-e, visszaállíthatók-e rendszer-visszaállítással stb. helyet foglal-e le a fürtökben, és 64 bites számozást használ nekik. ami 264 fürt létrehozását teszi lehetővé, egyenként legfeljebb 64 KB méretű. A FAT-hoz hasonlóan a fürt mérete változhat, de nem feltétlenül nő a lemez méretével arányosan. A partíció formázásakor alkalmazott alapértelmezett fürtméretek a 3.1. táblázatban láthatók.

Partíció méreteCluster mérete< 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) méretű fájlok tárolását, és beépített valós idejű fájltömörítéssel rendelkezik. A tömörítés egy fájl vagy könyvtár egyik attribútuma, és mint minden attribútum, bármikor eltávolítható vagy telepíthető (a tömörítés legfeljebb 4 KB-os fürtméretű partíciókon lehetséges). Fájlok tömörítésekor a FAT-ban használt tömörítési sémákkal ellentétben fájlonkénti tömörítést alkalmaznak, így a lemez egy 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 tranzakciófeldolgozási modellt használó helyreállítható fájlrendszernek tervezték. Minden olyan I/O műveletet, amely módosít egy NTFS-köteten lévő fájlt, a rendszer tranzakciónak tekinti, és oszthatatlan blokkként hajtható végre. Amikor a felhasználó módosít egy fájlt, a naplófájl szolgáltatás rögzíti a tranzakció megismétléséhez 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 csak indítsa el a számítógépet DOS-ba egy hajlékonylemezről, és használjon harmadik féltől származó NTFS-illesztőprogramot ehhez a rendszerhez.

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 jog mellett bevezették a hozzáférés-megtagadás fogalmát, amely lehetővé teszi például, hogy amikor egy felhasználó csoportos jogokat örököl egy fájlhoz, megtiltja számára a tartalom megváltoztatását. Új rendszer lehetővé teszi még:

korlátozásokat (kvótákat) vezet be a felhasználók számára biztosított lemezterületre vonatkozóan;

leképez bármely könyvtárat (a helyi és a távoli számítógépen egyaránt) a helyi lemez egy alkönyvtárához.

A Windows NT új verziójának érdekessége a fájlok és könyvtárak dinamikus titkosítása, amely 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 egy felhasználói program hozzáfér a fájlhoz írás vagy olvasás céljából, a fájl kódolása és dekódolása transzparens módon történik a program számára.

.2 Az NTFS és a FAT32 összehasonlítása

Előnyök:

Gyors hozzáférési sebesség kis fájlokhoz;

A lemezterület mérete ma gyakorlatilag korlátlan;

A fájlok töredezettsége magát a fájlrendszert nem érinti;

Az adattárolás nagy megbízhatósága és a 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 munka a FAT 3232-hez képest

Előnyök:

Magassebesség;

Alacsony RAM-igény;

Hatékony munka közepes és kisméretű fájlokkal;

Kisebb lemezkopás a kevesebb olvasó/író fejmozgás miatt.

Hibák:

Alacsony védelem a rendszerhibák ellen;

Nem eredményes munka nagy fájlokkal;

A partíció és a fájl maximális mennyiségének korlátozása;

Csökkent teljesítmény a töredezettség miatt;

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: sebesség NTFS működik meredeken csökken, ha a lemezt 80-90%-ra töltik. Ennek oka a szolgáltatási és munkafájlok töredezettsége. Minél többet dolgozik ilyen elfoglalt lemezzel, annál erősebb a töredezettség és annál alacsonyabb a teljesítmény. A FAT 32-ben a lemez munkaterületének töredezettsége a korábbi szakaszokban történik. 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 körülbelül több megabájtot foglalhat el a RAM-ban. De a gyorsítótárazás segít. Ami a gyorsítótárba van írva:

Leggyakrabban használt könyvtárak;

Adatok az összes jelenleg használt fájlról;

Adatok a szabad lemezterületről;

Mi a helyzet az NTFS-szel? A nagy könyvtárakat nehéz gyorsítótárazni, és több tíz megabájtot is elérhetnek. Plusz MFT, plusz információ a szabad lemezterületről. Bár meg kell jegyezni, hogy az NTFS továbbra is meglehetősen gazdaságosan használja a RAM erőforrásokat. Sikeres adattárolási rendszerünk van, az MFT-ben minden rekord kb. 1 Kb. De ennek ellenére a RAM mennyiségére vonatkozó követelmények magasabbak, mint a FAT 32 esetében. Röviden, ha a memória kisebb vagy egyenlő, mint 64 Mb, akkor a FAT 32 hatékonyabb lesz a sebesség szempontjából. Ha több, akkor a A sebességkülönbség kicsi lesz, és gyakran egyáltalán nem. Most magáról a merevlemezről. Az NTFS használatához Bus Mastering szükséges. 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 alkalmazása miatt megnő az író/olvasó fejek mozgásainak 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 lemezkötet gazdaságos használatát (az NTFS több helyet igényel az adatok tárolására, ami teljesen elfogadhatatlan hajlékonylemezek esetén).

A FAT32 hatóköre valójában sokkal szűkebb – ezt a fájlrendszert akkor érdemes használni, ha partíciókhoz kíván hozzáférni Windows használatával 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. A File Allocation Table elnevezése 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 MB-ot. Az MS-DOS korában 4 GB merevlemezek pipa álomnak tűnt (a 20-40 MB-os lemezek luxusnak számítottak), így egy ilyen tartalék teljesen 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, hogyan változik a klaszter mérete a kötet méretével. Vegye figyelembe, hogy a fürt mérete eltérhet az alapértelmezett értéktől, de rendelkeznie kell a táblázatban megadott értékek egyikével. 2.

Nem ajánlott a FAT16 fájlrendszer használata 511 MB-nál nagyobb köteteken, mivel a viszonylag kis fájlok esetén a lemezterület rendkívül nem hatékony (egy 1 bájtos fájl 64 KB-ot foglal el). A fürt méretétől függetlenül a FAT16 fájlrendszer nem támogatott 4 GB-nál nagyobb köteteknél.

FAT32

Kezdve ezzel Microsoft Windows 95 Az OEM Service Release 2 (OSR2) bevezette a 32 bites FAT támogatását a Windows rendszerben. 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 fürtértékekhez 4 bájt szükséges (32 bit, nem 16 bit, mint a FAT16-ban) a fürtértékek tárolásához. 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. Sőt, ha a FAT16 2 GB-os lemezekkel történő használatakor 32 KB-os fürtre volt szükség, akkor a FAT32-ben egy 4 KB-os fürt alkalmas 512 MB és 8 GB közötti kapacitású 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 kisebb valószínűséggel töredezetté válik.

FAT32 használata esetén a maximális fájlméret elérheti a 4 GB mínusz 2 bájtot. Ha FAT16 használatával 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. Ebben az esetben a fürt mérete nem lehet olyan, hogy a FAT 16 MB–64 KB / 4 vagy 4 millió fürtnél többet foglaljon el.

Hosszú fájlnevek használatával a FAT16-ból és FAT32-ből elérendő adatok nem fedik egymást. Ha hosszú névvel hoz létre fájlt, a Windows létrehoz egy megfelelő nevet 8.3 formátumban és egy vagy több bejegyzést a könyvtárban a hosszú név tárolásához (bejegyzésenként 13 karakter a hosszú fájlnévből). Minden következő előfordulás a fájlnév megfelelő részét Unicode formátumban tárolja. Az ilyen előfordulások a „kötetazonosító”, „csak olvasható”, „rendszer” és „rejtett” attribútumokkal rendelkeznek – az MS-DOS figyelmen kívül hagyja azokat; ebben az operációs rendszerben egy fájl a 8.3-as formátumú "aliasával" érhető el.

NTFS fájlrendszer

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

A FAT-hoz hasonlóan a fő információs egység NTFS-ben ez egy fürt. táblázatban Az 5. ábra a különböző kapacitású 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 MFT-bejegyzést használ, de ha egy fájl nagy attribútumkészlettel rendelkezik, vagy túlságosan töredezetté válik, további bejegyzésekre lehet szükség a róla szóló információk tárolására. Ebben az esetben egy fájl első rekordja, az úgynevezett alaprekord, tárolja a többi rekord helyét. A kis fájlok és könyvtárak adatai (legfeljebb 1500 bájt) teljes mértékben az első rekordban találhatók.

Fájl attribútumok NTFS-ben

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

Ha a fájlattribútumok beleférnek egy fájlrekordba, akkor azokat rezidens attribútumoknak nevezzük. Ezek az attribútumok mindig a fájl neve és a létrehozás dátuma. Azokban az esetekben, amikor a fájlinformáció túl nagy ahhoz, hogy egyetlen MFT-rekordba beleférjen, egyes fájlattribútumok nem rezidensekké válnak. A rezidens attribútumok egy vagy több fürtben vannak tárolva, és alternatív adatfolyamot képviselnek az aktuális kötetre vonatkozóan (erről lentebb olvashat bővebben). Az NTFS létrehoz egy attribútumlista attribútumot, amely leírja a rezidens és nem rezidens attribútumok helyét.

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 a CD-ROM-on lévő információk elrendezését leíró ISO'9660 szabványnak. Támogatott hosszú nevek fájlokat az ISO’9660 Level 2 szerint.

Amikor CD-ROM-ot hoz létre a következővel való használatra Windows vezérlés 2000 a következőket kell szem előtt tartani:

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

Fájlrendszerek összehasonlítása

Microsoft Windows 2000 alatt lehetőség van a FAT16, FAT32, NTFS fájlrendszerek vagy ezek kombinációinak használatára. 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. Így a FAT16 16 bites címzést használ, és ennek megfelelően akár 2 16 cím is használható. A Windows 2000 rendszerben a FAT32 fájlhelytáblázat első négy bitje a saját céljaira szolgál, így a FAT32-ben a címek száma eléri a 2 28-at.

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 korlátozódik, és hosszú fájlnevek használata esetén még alacsonyabb is lehet).

A FAT16 előnyei

A FAT16 előnyei közé tartoznak a következők:

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

A FAT16 hátrányai

A FAT16 fő hátrányai a következők:

• a gyökérkönyvtár legfeljebb 512 elemet tartalmazhat. A hosszú fájlnevek használata jelentősen 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 fix mérete egy adott logikai eszközhöz. Ha a fürtök maximális száma eléri a maximális fürtméretet (32 KB), a maximális támogatott kötetméret 4 GB-ra korlátozódik (Windows 2000 alatt). Az MS-DOS, Windows 95 és Windows 98 rendszerekkel való kompatibilitás fenntartása érdekében a kötet mérete FAT16 alatt nem haladhatja meg a 2 GB-ot;
• A FAT16 nem támogatja a beépített fájlvédelmet és -tömörítést;
• A nagy lemezeken sok hely vész el a maximális fürtméret kihasználása miatt. A fájlterületet nem a fájl mérete, hanem a fürt mérete alapján osztják ki.

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. Ennek köszönhetően 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 egy megbízhatóbb fájlrendszer. Különösen támogatja a gyökérkönyvtár és a használat áthelyezésének lehetőségét biztonsági másolat 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 rendszerindítási szektor biztonsági mentése nem támogatott;
• A FAT32 nem támogatja a beépített fájlvédelmet és -tömörítést.

NTFS fájlrendszer

Windows 2000 futtatásakor 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:

• gyógyulás lehetősége. Ez a képesség be van építve a fájlrendszerbe. Az NTFS garantálja az adatbiztonságot, mivel protokollt és néhány információ-helyreállítási algoritmust használ. Rendszerhiba esetén az NTFS a protokollt és a További információ Mert automatikus helyreállítás fájlrendszer integritása;
• információtömörítés. NTFS-kötetek esetén a Windows 2000 támogatja az egyedi fájltömörítést. Az ilyen tömörített fájlokat a Windows-alkalmazások előzetes kicsomagolás nélkül használhatják, ami automatikusan megtörténik a fájlból való kiolvasáskor. Bezáráskor és mentéskor a fájl újra becsomagolásra kerül;
• Ezenkívül az NTFS következő előnyeit lehet kiemelni:

Az operációs rendszer bizonyos funkcióihoz NTFS szükséges;

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

Fájlok és könyvtárak védelme. Csak NTFS-kötetek esetén lehetséges a fájlok és mappák hozzáférési attribútumainak 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 a titkosított fájlrendszert (EFS), amely védelmet nyújt a fájltartalomhoz való jogosulatlan hozzáférés ellen;

A kvóták használatakor korlátozhatja a felhasználók által elfoglalt lemezterület mennyiségét.

Az NTFS hátrányai

Az NTFS fájlrendszer hátrányairól szólva meg kell jegyezni, hogy:

• Az NTFS-kötetek nem érhetők el MS-DOS, Windows 95 és Windows 98 rendszerben. Ezenkívül a Windows 2000 alatti NTFS-ben megvalósított számos szolgáltatás nem érhető el a Windows 4.0 és korábbi verzióiban;
• A sok kis fájlt tartalmazó kis köteteknél a teljesítmény csökkenhet a FAT-hoz képest.

Fájlrendszer és sebesség

Amint azt már megtudtuk, kis köteteknél a FAT16 vagy a FAT32 többet nyújt gyors hozzáférés fájlokra az NTFS-hez képest, mert:

• A FAT egyszerűbb szerkezetű;
• a könyvtár mérete kisebb;
• A FAT nem támogatja a fájlvédelmet az illetéktelen hozzáférés ellen – a rendszernek nem kell ellenőriznie a fájlengedélyeket.

Az NTFS minimálisra csökkenti a lemezelérések számát és a fájl megtalálásához szükséges időt. Ezenkívül, ha a címtár mérete elég kicsi ahhoz, hogy egyetlen MFT-bejegyzésbe beleférjen, akkor a teljes bejegyzést egyszerre olvassa be.

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

A rövid és hosszú fájlneveket tartalmazó könyvtárakon végrehajtott műveletek sebességének összehasonlításakor ne feledje, hogy a FAT műveleteinek sebessége magától a művelettől és a könyvtár méretétől függ. Ha a FAT nem létező fájlt keres, akkor a teljes könyvtárban keres – ez a művelet tovább tart, mint az NTFS által használt B-fa alapú struktúra keresése. A fájl megtalálásához szükséges átlagos időt az N/2 függvényében fejezzük ki FAT-ban, és log N-ben az NTFS-ben, ahol N a fájlok száma.

A következő tényezők befolyásolják a Windows 2000 fájlolvasási és -írási sebességét:

• fájl töredezettsége. Ha a fájl erősen töredezett, az NTFS általában 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 van kifejezve. A FAT16-ban a címek 16 bitesek, a FAT32-ben 32 bitesek, az NTFS-ben pedig 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. Használata NTFS fájlokat kis méreteket az MFT rekord tartalmazza. Az egyetlen MFT rekordba illeszkedő fájl mérete az adott fájl attribútumainak számától függ.

Az NTFS-kötetek maximális mérete

Elméletileg az NTFS legfeljebb 2 32 fürtből álló köteteket támogat. Ennek ellenére az ilyen méretű merevlemezek hiánya mellett más korlátozások is vonatkoznak a maximális kötetméretre.

Az egyik ilyen megszorítás 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 az NTFS fizikai és logikai kötetek gyakorlati határa 2 TB.

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

Fájlokhoz és könyvtárakhoz való hozzáférés szabályozása

NTFS-kötetek használatakor hozzáférési jogokat állíthat be a fájlok és könyvtárak számára. Ezek az engedélyek jelzik, hogy mely felhasználók és csoportok férhetnek hozzájuk, és milyen szintű hozzáférés engedélyezett. Az ilyen hozzáférési jogok mind azokra a felhasználókra vonatkoznak, akik azon a számítógépen dolgoznak, amelyen a fájlok találhatók, és azokra a felhasználókra, akik a hálózaton keresztül hozzáférnek a fájlokhoz, ha a fájl távoli hozzáférésre nyitva álló könyvtárban található.

NTFS alatt távelérési engedélyeket is beállíthat, 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 fájlhozzáférési jogot.

A Windows 2000-ben használt NTFS-verzió egy új típusú hozzáférési engedélyt vezetett be – az 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 hozzáférési jogainak megváltoztatásához szükséges időt. Például egy több száz alkönyvtárat és fájlt tartalmazó fa hozzáférési jogainak módosításához csak engedélyezze ezt az opciót – a Windows NT 4 rendszerben minden egyes fájl és alkönyvtár attribútumait módosítani kell.

ábrán. Az 5. ábra a Tulajdonságok párbeszédpanelt és a Biztonság fület (Speciális rész) mutatja – a fájl kiterjesztett hozzáférési jogai vannak felsorolva.

Emlékeztetjük Önöket, hogy FAT hangerő esetén csak a hangerő szintjén vezérelheti a hozzáférést, és ez a szabályozás csak távoli hozzáféréssel lehetséges.

Fájlok és könyvtárak tömörítése

A Windows 2000 támogatja az NTFS-köteten található fájlok és könyvtárak tömörítését. Tömörített fájlok bármely Windows-alkalmazással olvasható és írható. Ehhez nem szükséges előre kicsomagolni őket. 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 a teljes elsődleges partíció vagy logikai eszköz tömörítve van, míg az NTFS alatt Ön egyes fájlokat és könyvtárakat tud csomagolni.

Az NTFS tömörítési algoritmust 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 képes öngyógyításra, és meg tudja őrizni integritását az elvégzett műveletek naplójának és számos egyéb mechanizmus használatával.

Az NTFS minden olyan műveletet, amely módosítja az NTFS-kötetek rendszerfájljait, tranzakciónak tekinti, és az ilyen tranzakciókra vonatkozó információkat naplóban tárolja. Egy megkezdett tranzakció teljesen befejezhető (commit) vagy visszaállítható (visszavonás). Ez utóbbi esetben az NTFS-kötet visszatér a tranzakció kezdete előtti állapotba. A tranzakciók kezeléséhez az NTFS a tranzakcióban szereplő összes műveletet egy naplófájlba írja, mielőtt a lemezre írná. A tranzakció befejezése után minden művelet befejeződik. Így nem lehetnek függőben lévő műveletek az NTFS vezérlése alatt. Lemezhiba esetén a függőben lévő műveletek egyszerűen megszakadnak.

Az NTFS olyan műveleteket is végrehajt, amelyek lehetővé teszik a hibás 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, és felhívtuk a figyelmet az előnyeikre és hátrányaikra. A legígéretesebb az NTFS fájlrendszer, amely rendelkezik nagy készlet más fájlrendszerekben nem elérhető funkciók. A Microsoft Windows 2000 által támogatott új NTFS-verzió még nagyobb funkcionalitással rendelkezik, ezért a Win 2000 operációs rendszer telepítésekor ajánlott használni.

ComputerPress 7"2000

Minden alkalommal, amikor FatF-eket használok, azt hiszem, jó lenne megérteni, hogyan működik minden belül. Sokáig halogattam ezt a kérdést, és végre megtört a jég. A globális cél tehát a memóriakártyák elszívása, ha ez részletezik, akkor a jelenlegi cél a fájlrendszer kezelése.

Rögtön leszögezem, 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 és törölünk fájlokat, és a fájlméretek is mindig eltérőek, a kártyán üres területek jelennek meg a rögzítettekkel keverve. Annak érdekében, hogy a felhasználónak ne kelljen aggódnia az adatok elhelyezése miatt, van egy réteg, amely gondoskodik ezekről a problémákról: ez a fájlrendszer.

Ahogy fentebb említettük, csak 512 bájt többszörösében lehet írni és olvasni, pl. 1 szektor. Van egy koncepció is - egy fürt egyszerűen több szektorból áll, például ha a fürt mérete 16 kB, akkor ez azt jelenti, hogy 16000/512 = 31,25, vagy inkább 32 szektor van, és a valódi fürtméret 16384 bájt. Minden fájl mérete a fürt méretének többszöröse. Még ha a fájl mérete 1 kB, és a fürt 16 kB, a fájl a teljes 16 kB-ot el fogja foglalni.

Logikus lenne kis klasztereket készíteni, de itt a fájlok maximális számának és méretének korlátozása jön szóba. A FAT16 16 bites adatokkal működik, így nem lehet 2^16-nál több klasztert 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 belezsúfolni, de annál kevésbé hatékonyan használják ki a kis fájlok számára fenntartott helyet. Maximális méret A fürt 64 kB, tehát a FAT16 maximális mérete 64 kb*2^16 = 4Gb.

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

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

Először is érdemes átgondolni a FAT16 felépítését, a képen látható, hogy a fájlrendszer különböző részei milyen sorrendben helyezkednek el.

Minden szolgáltatási információ a rendszerindítási szektorban tárolódik. A FAT terület információkat tárol arról, hogy a fájladatok hogyan helyezkednek el a lemezen. 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: megérteni a fájlnevek és tartalmuk elrendezésének elvét. Kezdjük tehát a gyökérkönyvtár keresésével, hogy megértsük, milyen fájlok állnak rendelkezésünkre. A rendszerindító terület adatai segítenek ebben.

A legérdekesebb adatok a táblázatban láthatók

Az első dolog, amit meg kell ismernünk a rendszerindító terület méretét. Megnézzük a 0x0E címet, és azt látjuk, hogy 4 szektor van lefoglalva a rendszerindítási terület számára, azaz. A FAT terület a 4*512 = 0x800 címmel kezdődik.

A FAT táblák száma a rendszerindítási terület 0x10 címével határozható meg. Példánkban kettő van, miért kettő, mert minden tábla tartalék táblaként duplikálódik, hogy meghibásodás esetén az adatok visszaállíthatók legyenek. A táblázat mérete 0x16 címen van megadva. Így a fájl mérete 512*2*0xEE = 0x3B800, a gyökérkönyvtár pedig a következő címen kezdődik: 0x800 + 0x3B800 = 0x3C000

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

Egy elég érdekes gyökérkönyvtár-struktúrát találtam ki. A kártya teljes formázása megtörtént, majd 2 szöveges fájl készült, melyeket MyFile.txt és BigFile.txt névre kereszteltünk.

Amint látható, a két aktámon kívül egy rakás baloldali is készült, amelyek eredetét csak találgatni lehet.

A legfontosabb, amit itt kiemelhetünk, annak az első klaszternek a címe, ahonnan fájlunk adatai indulnak. A cím mindig a 0x1A eltolásnál található. Például a MyFile.txt fájlunk neve a 0x3C100 címen 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.

A gyökérkönyvtárban is megtudhatja a fájl utolsó szerkesztésének dátumát és időpontját, ez a kérdés nem volt túl érdekes számomra, ezért megkerülöm. Az utolsó hasznos dolog, amit a gyökérkönyvtár elmondhat, az a mérete, hogy meg tudjuk találni, hol kezdődnek az adatok.

A méret a rendszerindító szektorban 0x11(2bytes) = 0x0200*32 = 0x4000 vagy 16384 bájt címen jelenik meg.

Adjuk hozzá a méretét a gyökércímhez: 3C000 + 4000 = 40000 az első adatfürt címe, de a másodikra ​​szükségünk van a MyFile.txt megtalálásához. A klaszterben lévő szektorok száma 32, a klaszter mérete = 32*512 = 16384 vagy 0x4000, tehát az első klaszter címéhez adjuk hozzá a méretét, pl. Elméletileg a második fürtnek 0x44000-nél kell kezdődnie.

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

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

Most felmerül a kérdés. Miért van szükségünk egy FAT táblázatra? A lényeg, hogy az adatok töredezettek legyenek, pl. A fájl eleje lehet egy fürtben, a vége pedig egy teljesen másikban. Ráadásul ezek teljesen különböző klaszterek lehetnek. Több is lehet belőlük, különböző adatterületeken szétszórva. A FAT-tábla egyfajta térkép, amely megmutatja, hogyan mozoghatunk a klaszterek között.

Mondjunk egy példát: a BigFile.txt fájlba egy rakás véletlenszerű szemetet töltenek be úgy, hogy az ne egy klasztert foglaljon el, hanem több. Odamegyünk, ahol a FAT tábla kezdődik, és megnézzük a tartalmát.

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

Vizsgáljuk meg, hogy ez valóban így van-e. A fájl súlya 163 kB, azaz. 163000/(32*512) = 9,9 klasztert foglal el, ami eléggé hasonló a várthoz. Ismételjük meg még egyszer, hogy a FAT tábla egyik eleme 2 bájtot vesz fel, azaz. 16 bites, innen a FAT16 név. Ennek megfelelően a maximális cím 0xFFFF, azaz. maximális hangerő FAT16 0xFFFF*fürtméret esetén.

Térjünk át a FAT32-re. A rakodó rész kissé megváltozott.

Van néhány alapvető változás. A fájlrendszer neve a 0x52 címre költözött, a gyökérméretet 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 egybeesik az adatterület elejével.

Mint korábban, a gyökérben lévő adatok 32 bájtot foglalnak el, a „törölt” mágikus fájlok, feltételezem, hogy ideiglenes jegyzettömb fájlok.

De a MYFILE.txt első fürtjének kezdetét most két bájt határozza meg, a legmagasabb 0x14 eltolásnál, a legalacsonyabb, mint az 1A előtt. Ezért a fájl első adatfürtjének száma a következő lesz:
8000A0 + 0x14 = 0x8000B4 - magas bájt
8000A0 + 0x1A = 0x8000BA - alacsony bájt
Az én esetemben a kártyán csak egy fájl volt, tehát ez a harmadik fürt.

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 - sérült fürt

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

Remélem általánosságban világossá vált, úgy tűnik, nincs semmi természetfeletti. Aki olvas és ismétel, az ehet sütit :)

ZSÍR(Angol) Fájl Kiosztás asztal- „fájlallokációs tábla”) egy 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 MacDonald fejlesztette ki 1977-ben, és eredetileg a 86-DOS operációs rendszerben használták. A 86-DOS-t ezt követően 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 nyújtott támogatást a merevlemezekhez.

A FAT-nak jelenleg négy változata létezik - FAT8, FAT12, FAT16És FAT32. A lemezszerkezetben lévő rekordok bitmélységében különböznek, azaz a klaszterszám tárolására lefoglalt bitek száma. A FAT12 főként hajlékonylemezekhez, a FAT16 a kislemezekhez, a FAT32 a merevlemezekhez használatos. Új fájlrendszert fejlesztettek ki FAT alapú 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 az töredezett. Az erősen töredezett fájlok jelentősen csökkentik a hatékonyságot, mivel az író/olvasó fejeknek a lemez egyik területéről a másikra kell mozogniuk, amikor a következő fájlrekordot keresik. Célszerű, hogy a fájl tárolására kijelölt klaszterek egymás mellett helyezkedjenek el, mert így csökken a keresési idő. Ezt azonban csak egy speciális programmal lehet megtenni, ezt az eljárást ún töredezettségmentesítés fájlt.

A FAT másik hátránya, hogy teljesítménye az egy könyvtárban lévő fájlok számától függ. Ha sok fájl van (körülbelül ezer), a könyvtárban lévő fájlok listájának beolvasása több percig is eltarthat. A FAT nem tárol információkat, például a fájlok tulajdonjogát vagy a fájljogosultságokat.

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

Utak- ezek koncentrikus körök, amelyek a lemez felületét borítják. A lemez széléhez legközelebb eső sávhoz 0, a következőhöz 1 stb. tartozik. 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. A pálya első szektora 1-es számmal van kijelölve, a második - 2 stb.

A merevlemez egy vagy több kerek tányérból áll. A lemez mindkét felülete információ tárolására szolgál. Minden felület sávokra van osztva, pályákra, viszont szektorokra. Az azonos sugarú utak henger. Így minden nulla pálya alkotja a nulladik hengert, az 1-es szám az 1-es számú hengert stb.

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 VFAT támogatja a hosszú (legfeljebb 255 karakteres) fájlneveket. 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 megőrzik a fájl létrehozásakor megadott kis- és nagybetűket.

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 KB, akkor a számára lefoglalt helynek csak 1%-a lesz ténylegesen elfoglalva. fájl információk alapján. Az ilyen helyzetek elkerülése érdekében célszerű csökkenteni a fürtök méretét, illetve csökkenteni a címinformáció mennyiségét és növelni a fájlműveletek sebességét, fordítva. A gyakorlatban valamilyen kompromisszumot választanak. Mivel a lemezkapacitás nem feltétlenül fejezhető ki egész számú klaszterben, általában a kötet végén vannak ún. többlet szektorok - egy klaszterméretnél kisebb „maradék”, amelyet az operációs rendszer nem tud lefoglalni információ tárolására.

A FAT32 kötettér logikailag három összefüggő területre oszlik:

• Fenntartott terület. Tartalmaz olyan szolgáltatásstruktúrákat, amelyek a partíció rendszerindító rekordjához tartoznak (Partition Boot Record - PBR, hogy megkülönböztessük a Master Boot Recordtól - a lemez fő rendszerindító rekordjától; a PBR-t gyakran helytelenül rendszerindító szektornak is nevezik), és egy inicializáláskor használatosak. hangerő;
• Egy FAT-tábla olyan területe, amely az adatterület klasztereinek megfelelő indexmutatók ("cellák") tömbjét tartalmazza. Általában a FAT-tábla két példánya van a lemezen a megbízhatóság érdekében;
• Az az adatterület, ahol a fájlok tényleges tartalma – azaz szöveg – rögzítésre kerül szöveges fájlok, képfájlokhoz kódolt kép, hangfájlokhoz digitalizált hang stb. - valamint az ún. metaadatok – a fájlok és mappák nevére, attribútumaikra, létrehozási és módosítási idejére, méretére és lemezen való elhelyezésére vonatkozó információk.

A FAT12 és a FAT16 szintén kifejezetten lefoglalja a gyökérkönyvtár területet. Rögzített pozícióval (közvetlenül a FAT tábla utolsó eleme után) és szektorokban rögzített mérettel rendelkezik.

Ha egy fürt egy fájlhoz tartozik, akkor a megfelelő 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). Ily módon fájlfürtök lánca épül fel. A táblázatban a nem használt klaszterek nulláknak felelnek meg. A „rossz” klaszterek (amelyek ki vannak zárva a feldolgozásból, például az eszköz megfelelő területének olvashatatlansága miatt) szintén egy speciális kódnak felelnek meg.

A fájl törlésekor a név első karaktere lecserélődik speciális kód E5 16, és az elosztási táblázatban a fájlfürt lánc 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 információk, lehetőség van a törölt fájl visszaállítására.

Boot bejegyzés

Az első FAT kötetstruktúra neve BPB. BIOS paraméterblokk ), és egy fenntartott területen, a nulladik szektorban található. Ez a struktúra a fájlrendszer típusát és a tárolóeszköz (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 volt. különféle típusok kötetek - egy- és kétoldalas öt hüvelykes, 360 kB-os hajlékonylemezek, és a kötet formátumát 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, amely ezentúl meghatározza a kötet formátumát; A FAT első bájtja alapján történő meghatározás régi sémája elvesztette támogatását. 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 azt jelentette, hogy az elméleti kötetméret 232 = 4 294 967 296 szektorra, vagyis 2 TB-ra nőtt 512 bájtos szektorral.

A BPB következő módosítása a Windows 95 OSR2-vel jelent meg, amely bevezette a FAT32-t (1996 augusztusában). A kötet méretének 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 FAT32 BIOS-paraméterblokk a FAT korábbi verzióival való kompatibilitás érdekében megismétli a BPB FAT16-ot egészen a BPB_TotSec32 mezőig, amelyet a különbségek követnek.

A FAT32 "boot szektor" valójában három 512 bájtos szektor - a 0, 1 és 2 szektor. 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 fürtök számának tárolására szolgál. 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 struktúra használja.
• FSI_Reserved1. A szektor 4. és 483. bájtja közötti intervallum nullára áll vissza.
• FSI_StrucSig. Egy másik aláírás a 0x1E4 címen található, és a 0x61417272 értéket tartalmazza.
• FSI_Free_Count. A 0x1E8 címen található négybájtos mező a köteten lévő szabad fürtök számának utolsó értékét tartalmazza, amelyet a rendszer ismer. 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 el kell kezdeni az indexmutatók táblázatában. Ez a mező általában a fájl tárolására kijelölt utolsó 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 lényege a rendszer működésének optimalizálása, hiszen a FAT32-ben az indexmutatók táblázata jelentős lehet, bájtonkénti átvizsgálása pedig jelentős időt vehet igénybe. Előfordulhat azonban, hogy az FSI_Free_Count és FSI_Nxt_Free mezők értéke nem megfelelő, 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 kötet FAT-típusának meghatározását (vagyis a FAT12, FAT16 és FAT32 közötti választást) az operációs rendszer a kötetben lévő klaszterek száma alapján határozza meg, amit 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 egyértelmű 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 megfelelőségi szabályokat sértő kötet mesterséges létrehozása azt eredményezi, hogy a Windows hibásan dolgozza fel azt. Javasoljuk azonban, hogy kerülje a kritikushoz közeli CountofClusters értékeket (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 licensz kiadására kényszerítse őket [ adja meg] .

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

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. Archivált
4. Mi a helyzet a VFAT-tal? . TechNet archívum. Microsoft (1999. október 15.). Az eredetiből archiválva: 2011. augusztus 22. Letöltve: 2010. április 5..
5. A VFAT fájlrendszer-kiterjesztést nem szabad összetéveszteni az azonos nevű fájlrendszer-illesztőprogrammal, amely a következőben jelent meg Windows számára Workgroups 3.11, és az MS-DOS függvények (INT 21h) hívásainak védett módban történő feldolgozására szolgál (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 nyilvánította a Microsoft FAT szabadalmát (angol). heise online. Heise Zeitschriften Verlag (2007. március 2.). Archivált
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 megnyithatja az OSS Pandora's Box-ot (angol). Ars Technica. Condé Nast kiadványok (2009. február 25.). Archivált
9. Glyn Moody.(Angol) . ComputerworldUK. 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 (angol). Computerworld 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 (angol) FAT szabvány

Microsoft Windows összetevők
Alapvető
Szolgáltatások menedzsment
Alkalmazások	A DVD-készítő elérhetőségei Faxok és szkennelés internet böngésző Magazin Nagyító Média Központ Windows médialejátszó Program együttműködés Eszközközpont Windows Mobile Mobilitási Központ Narrátor festék Személyes szimbólum szerkesztő Távoli segítségnyújtás Beszédfelismerés