Қандай fs fat пішімі қарастырылады. Деректер жоғалса не істеу керек. Майлы файлдық жүйені ұйымдастыру

Кіріспе

2.1 FAT16 жүйесі

2.2 FAT32 жүйесі

2.3 FAT16 және FAT32 салыстыру

3.1 NTFS жүйесі

3.2 NTFS және FAT32 салыстыру

Қорытынды

Әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Қазіргі уақытта бір дискіге орта есеппен бірнеше ондаған мың файлдар жазылады. Файлды дәл шешу үшін осы әртүрлілікті қалай сұрыптауға болады? Файлдық жүйенің мақсаты - бұл мәселені тиімді шешу.

Файлдық жүйе, пайдаланушының көзқарасы бойынша, файлдар орналасқан «кеңістік» болып табылады. Ал ғылыми термин ретінде бұл деректерге қолжетімділікті сақтау және ұйымдастыру тәсілі ақпараттық ортанемесе оның бөлімі. Файлдық жүйенің болуы файлдың қалай аталатынын және қай жерде орналасқанын анықтауға мүмкіндік береді. IBM PC үйлесімді компьютерлерінде ақпарат негізінен дискілерде сақталатындықтан, оларда қолданылатын файлдық жүйелер дискілердегі (дәлірек айтқанда логикалық дискілердегі) мәліметтерді ұйымдастыруды анықтайды. Біз FAT файлдық жүйесін қарастырамыз.

fat ntfs файлдық жүйесі

1. Жаратылыс тарихы және Жалпы сипаттамасы FAT файлдық жүйесі

FAT (File Allocation Table) файлдық жүйесін 1977 жылы Билл Гейтс пен Марк Макдональд жасаған және бастапқыда 86-DOS операциялық жүйесінде қолданылған. Бағдарламалардың CP/M операциялық жүйесінен 86-DOS жүйесіне тасымалдануына қол жеткізу үшін файл атауларына бұрын қабылданған шектеулер сақталды. 86-DOS кейіннен Microsoft корпорациясы сатып алды және 1981 жылы тамызда шығарылған MS-DOS 1.0 негізі болды. FAT көлемі 1 МБ-тан аз иілгіш дискілермен жұмыс істеуге арналған және бастапқыда қатты дискілерді қолдауды қамтамасыз етпеді. Қазіргі уақытта FAT өлшемі 2 ГБ дейінгі файлдар мен бөлімдерді қолдайды.

FAT келесі файлды атау конвенцияларын пайдаланады:

атау әріптен немесе саннан басталуы керек және бос орын мен «/\ :; |=,^* таңбаларынан басқа кез келген ASCII таңбасын қамтуы мүмкін?

Атаудың ұзындығы 8 таңбадан аспайды, одан кейін нүкте және 3 таңбаға дейін қосымша кеңейтім болады.

Файл атауларындағы таңбалардың регистрі ажыратылмайды және сақталмайды.

FAT бөлімінің құрылымы 1.1-кестеде көрсетілген BIOS параметрлер блогында физикалық сипаттамалар туралы қажетті BIOS ақпараты бар. қатты диск. FAT файлдық жүйесі әрбір секторды бөлек басқара алмайды, сондықтан ол көрші секторларды кластерлерге топтайды. Бұл файлдық жүйе қадағалайтын сақтау бірліктерінің жалпы санын азайтады. FAT кластер өлшемі екінің дәрежесі болып табылады және дискіні пішімдеу кезіндегі дыбыс көлемінің өлшемімен анықталады (1.2-кесте). Кластер файл алатын орынның ең аз мөлшерін білдіреді. Бұл дискілік кеңістіктің бір бөлігін босқа жұмсауға әкеледі. Операциялық жүйе дискідегі мәліметтерді ықшамдауға арналған әртүрлі утилиталарды (DoubleSpace, DriveSpace) қамтиды.

Кесте 1.1 - FAT бөлімдерінің құрылымы

Жүктеу секторы BIOS параметр блогы (BPB) FATFAT (көшіру) Түбірлік каталог Файл аймағы

FAT өз атауын сол атаудағы файлдарды бөлу кестесінен алды. Файлдарды бөлу кестесі логикалық дискінің кластерлері туралы ақпаратты сақтайды. FAT жүйесіндегі әрбір кластердің бос екенін, файл деректерімен толтырылғанын немесе сәтсіз (бұзылған) деп белгіленгенін көрсететін жеке жазбасы бар. Егер кластерді файл алып жатса, онда файлдың келесі бөлігін қамтитын кластердің мекенжайы файлдарды бөлу кестесіндегі сәйкес жазбада көрсетіледі. Осыған байланысты FAT байланысқан тізімдік файлдық жүйе деп аталады. DOS 1.00 үшін әзірленген FAT бастапқы нұсқасы 12 биттік файлдарды бөлу кестесін және 16 МБ дейінгі қолдау көрсетілетін бөлімдерді пайдаланды (DOS ең көбі екі FAT бөлімін жасауға мүмкіндік береді). Көлемі 32 Мбайттан асатын қатты дискілерді қолдау үшін FAT бит ені 16 битке дейін, ал кластер өлшемі 64 секторға (32 КБ) дейін ұлғайтылды. Әрбір кластерге бірегей 16 биттік нөмір тағайындалуы мүмкін болғандықтан, FAT бір томдағы ең көбі 216 немесе 65 536 кластерді қолдайды.

Кесте 1.2 - Кластер өлшемдері

Бөлім өлшеміКластер өлшеміFAT түрі< 16 Мб4 КбFAT1216 Мб - 127 Мб2 КбFAT16128 Мб - 255 Мб4 КбFAT16256 Мб - 511 Мб8 КбFAT16512 Мб - 1023 Мб16 КбFAT161 Гб - 2 Гб32 КбFAT16

Жүйелік файлдарды іздеу алгоритмін дискіде сақтау үшін жүктеу жазбасы тым кішкентай болғандықтан, жүйелік файлдар оларды табу үшін жүктеу жазбасы үшін белгілі бір жерде болуы керек. Деректер аймағының басындағы жүйелік файлдардың бекітілген орны түбірлік каталог пен файлдарды бөлу кестесінің өлшеміне қатаң шектеу қояды. Нәтижесінде FAT дискісіндегі түбірлік каталогтағы файлдар мен ішкі каталогтардың жалпы саны 512-ге дейін шектеледі.

FAT ішіндегі әрбір файл және ішкі каталог файл атауы, оның атрибуттары (мұрағат, жасырын, жүйелік және тек оқуға арналған) бар 32 байт каталог элементімен байланысты. ), жасалған күні мен уақыты (немесе оған кіру соңғы өзгерістер), сондай-ақ басқа да мәліметтер (1.3-кесте).

1.3-кесте – Каталог элементтері

FAT файлдық жүйесі әрқашан толтырылады бос орындискіде басынан аяғына дейін дәйекті түрде. Жаңа файлды жасау немесе бар файлды ұлғайту кезінде ол файлдарды бөлу кестесіндегі ең бірінші бос кластерді іздейді. Егер жұмыс кезінде кейбір файлдар жойылып, басқалары өлшемі өзгерсе, нәтижесінде алынған бос кластерлер дискіге шашыраңқы болады. Файл деректерін қамтитын кластерлер қатарда орналаспаса, файл фрагменттеледі. Қатты фрагменттелген файлдар тиімділікті айтарлықтай төмендетеді, өйткені келесі файл жазбасын іздеу кезінде оқу/жазу бастары дискінің бір аймағынан екіншісіне ауысуы керек. FAT қолдайтын операциялық жүйелер әдетте қамтиды арнайы утилиталарФайл операцияларының өнімділігін жақсартуға арналған дискіні дефрагментациялау.

FAT-тың тағы бір кемшілігі оның өнімділігі бір каталогта сақталған файлдардың санына өте тәуелді. Егер файлдардың саны көп болса (мыңға жуық), каталогтағы файлдар тізімін оқу әрекеті бірнеше минутқа созылуы мүмкін. Себебі, FAT-та каталог сызықтық, ретсіз құрылымға ие және каталогтардағы файлдардың атаулары олардың жасалған ретімен орналасады. Нәтижесінде, каталогтағы жазбалар неғұрлым көп болса, бағдарламалар соғұрлым баяу жұмыс істейді, өйткені файлды іздеу кезінде каталогтағы барлық жазбаларды ретімен қарау керек. FAT бастапқыда бір пайдаланушыға арналған DOS операциялық жүйесіне арналғандықтан, ол иесі туралы ақпарат немесе файлға/каталогқа кіру рұқсаттары сияқты ақпаратты сақтауды қамтамасыз етпейді.Ол ең көп таралған файлдық жүйе және қазіргі заманғы көптеген адамдар сол немесе басқа деңгейде қолдау көрсетеді. операциялық жүйелер. Әмбебаптығына байланысты, FAT әртүрлі жұмыс істейтін көлемдерде қолданылуы мүмкін ОЖ.

Дискеттерді пішімдеу кезінде басқа файлдық жүйені пайдалануда ешқандай кедергі болмаса да, операциялық жүйелердің көпшілігі үйлесімділік үшін FAT пайдаланады. Мұны ішінара қарапайым FAT құрылымы басқа жүйелерге қарағанда үстеме деректерді сақтау үшін аз орын қажет ететіндігімен түсіндіруге болады. Басқа файлдық жүйелердің артықшылықтары 100 МБ-тан асатын медиада пайдаланылғанда ғана байқалады.

Айта кету керек, FAT - бұл компьютердің қалыпты өшірілуіне байланысты файлдардың бұзылуына жол бермейтін қарапайым файлдық жүйе. FAT-ті қолдайтын операциялық жүйелер құрылымды тексеретін және файлдық жүйедегі сәйкессіздіктерді түзететін арнайы утилиталарды қамтиды.

2. FAT16 және FAT32 файлдық жүйелерінің сипаттамалары және оларды салыстыру

.1 FAT16 жүйесі

FAT 16 файлдық жүйесі DOS, Windows 95⁄98⁄Me, Windows NT⁄2000⁄XP операциялық жүйелері үшін негізгі болып табылады және басқа жүйелердің көпшілігінде де қолдау көрсетіледі. FAT 16 - бұл шағын дискілерге арналған қарапайым файлдық жүйе және қарапайым құрылымдаркаталогтар. Бұл атау файлды ұйымдастыру әдісінің атауынан шыққан - Файлды бөлу кестесі. Бұл кесте дискінің басында орналасқан. 16 саны файлдық жүйенің 16 биттік екенін білдіреді - кластерлерді адрестеу үшін 16 бит қолданылады. Операциялық жүйе файлды табу және қатты дискіде файл алатын кластерлерді анықтау үшін Файлдарды бөлу кестесін пайдаланады. Сонымен қатар, Кесте бос және ақаулы кластерлер туралы ақпаратты жазады. FAT16 файлдық жүйесін түсінуді жеңілдету үшін кітаптың мазмұнын және осы мазмұндар кестесімен қалай жұмыс істейтініңізді елестетіңіз; операциялық жүйе FAT 16-мен дәл осылай жұмыс істейді.

Файлды оқу үшін операциялық жүйе қалтадағы жазбаның файл атауын іздеуі және файлдың бірінші кластер нөмірін оқуы керек. Бірінші кластер файлдың басын білдіреді. Содан кейін файлдың бірінші кластеріне сәйкес келетін FAT элементін оқу керек. Егер элементте белгі болса - тізбектегі соңғысы, одан әрі ештеңе іздеудің қажеті жоқ: бүкіл файл бір кластерге сәйкес келеді. Егер кластер соңғы болмаса, кесте элементі келесі кластердің нөмірін қамтиды. Келесі кластердің мазмұны біріншіден кейін оқылуы керек. Тізбектегі соңғы кластер табылған кезде, файл бүкіл кластерді алмаса, кластердің қосымша байттарын кесіп тастау керек. Қосымша байттар қалта жазбасында сақталған файл ұзындығына сәйкес кесіледі.

Файлды жазу үшін операциялық жүйе келесі әрекеттер тізбегін орындауы керек. Файл сипаттамасы бос қалта жазбасында жасалады, содан кейін тегін FAT жазбасы ізделеді және оған сілтеме қалта жазбасында орналастырылады. Табылған FAT элементімен сипатталған бірінші кластер орналасқан. Бұл FAT элементі келесі кластердің нөмірін немесе тізбектегі соңғы кластердің белгісін қамтиды.

Операциялық жүйе көрші кластерлерден тізбектерді көбейтетін сандарды жинайтындай әрекет етеді. Кездейсоқ орналасқан кластерлерге қол жеткізу дискіде кездейсоқ шашыраңқы кластерлерге қол жеткізуге қарағанда әлдеқайда жылдамырақ болатыны анық. Бұл жағдайда бұрыннан бар және FAT жүйесінде ақаулы деп белгіленген кластерлер еленбейді.

FAT16 файлдық жүйесінде кластер нөмірі үшін 16 бит бөлінген. Сондықтан кластерлердің ең көп саны 65525, ал кластердің ең үлкен өлшемі 128 сектор. Бұл жағдайда FAT16 жүйесіндегі бөлімдердің немесе дискілердің максималды өлшемі 4,2 ​​гигабайтты құрайды. Дискіні немесе бөлімді логикалық пішімдеу кезінде операциялық жүйе нәтижесінде кластерлердің саны 65525-тен аспайтындай ең төменгі кластер өлшемін пайдалануға тырысады. Бөлім өлшемі неғұрлым үлкен болса, кластер өлшемі де үлкен болуы керек екені анық. Көптеген операциялық жүйелер 128 сектордан тұратын кластер өлшемімен дұрыс жұмыс істемейді. Нәтижесінде FAT16 бөлімінің максималды өлшемі 2 гигабайтқа дейін азаяды. Әдетте, кластер өлшемі неғұрлым үлкен болса, соғұрлым дискілік кеңістік ысырап болады. Бұл файл алып жатқан соңғы кластердің ішінара ғана толтырылуына байланысты. Мысалы, 17 Кбайт файл 16 КБ кластер өлшемі бар бөлімге жазылса, бұл файл екі кластерді алады, бірінші кластер толығымен толы, ал екінші кластерде тек 1 КБ деректер жазылады. Екінші кластердегі қалған 15 Кбайт бос орын толтырылған және басқа файлдарға жазу үшін қол жетімді болмайды. Егер үлкен дискілерге шағын файлдардың көп саны жазылса, онда дискілік кеңістіктің жоғалуы айтарлықтай болады. Келесі 2.1 кестеде әртүрлі бөлім өлшемдері үшін дискілік кеңістіктің ықтимал жоғалуы туралы ақпарат берілген.

Кесте 2.1.1 - Дискідегі кеңістіктің ысырап болуы

Бөлім өлшеміКластер өлшемі Диск кеңістігін жоғалту127 MB2 KB2%128-255 MB4 KB4%256-511 MB8 KB10%512-1023 MB16 KB25%1024-2047 MB32 KB40%2048-4096 MB64 KB50

Дискідегі бос орынды азайтудың екі мүмкін жолы бар. Біріншісі - дискілік кеңістікті шағын кластер өлшемі бар шағын бөлімдерге бөлу. Екіншісі - FAT32 файлдық жүйесін пайдалану<#"center">2.2 FAT32 жүйесі

FAT32 файлдық жүйесі FAT пішіміне негізделген жаңарақ файлдық жүйе және оған Windows 95 OSR2, Windows 98 және Windows Millennium Edition қолдау көрсетеді. FAT32 32 биттік кластер идентификаторларын пайдаланады, бірақ ең маңызды 4 битті сақтайды, сондықтан тиімді кластер идентификаторының өлшемі 28 бит. FAT32 кластерлерінің максималды өлшемі 32 Кбайт болғандықтан, FAT32 теориялық түрде 8 терабайт томды өңдей алады. Windows 2000 жаңа FAT32 томдарының өлшемін 32 ГБ дейін шектейді, бірақ ол бар үлкенірек FAT32 томдарын (басқа операциялық жүйелерде жасалған) қолдайды. FAT32 қолдайтын кластерлердің үлкен саны FAT 16 нұсқасына қарағанда дискілерді тиімдірек басқаруға мүмкіндік береді. FAT32 өлшемі 128 Мбайтқа дейінгі көлемдер үшін 512 байт кластерлерді пайдалана алады.

FAT 32 файлдық жүйесі Windows 98 жүйесінде әдепкі файлдық жүйе ретінде пайдаланылады. Бұл операциялық жүйе бірге жеткізіледі арнайы бағдарламадискіні FAT 16-дан FAT 32-ге түрлендіру. Windows NT және Windows 2000 де FAT файлдық жүйесін пайдалана алады, сондықтан компьютерді DOS дискісінен жүктеуге және толық қолжетімділікбарлық файлдарға. Дегенмен, Windows NT және Windows 2000 жүйелерінің ең жетілдірілген мүмкіндіктерінің кейбірі өзінің NTFS файлдық жүйесімен (NT File System) қамтамасыз етілген. NTFS 2 ТБ-қа дейінгі диск бөлімдерін жасауға мүмкіндік береді (мысалы, FAT 32), бірақ оған қосымша файлды қысу, желі ортасында жұмыс істеу кезінде қажетті қауіпсіздік және тексеру функциялары бар. Ал Windows 2000 жүйесінде FAT 32 файлдық жүйесін қолдау жүзеге асырылады.Операциялық жүйені орнату Windows жүйелері NT FAT дискісінде басталады, бірақ пайдаланушы қаласа, дискідегі деректерді орнатудың соңында NTFS пішіміне түрлендіруге болады.

Мұны кейінірек Convert қызметтік бағдарламасын пайдалану арқылы жасауға болады. exe операциялық жүйемен бірге жеткізіледі. NTFS форматына түрлендірілген диск бөлімі басқа операциялық жүйелер үшін қолжетімсіз болады. DOS, Windows 3.1 немесе Windows 9x жүйесіне оралу үшін NTFS бөлімін жойып, оның орнына FAT бөлімін жасау керек. Windows 2000 жүйесін FAT 32 және NTFS файлдық жүйелері бар дискіге орнатуға болады.

FAT32 файлдық жүйелерінің мүмкіндіктері FAT16 жүйесіне қарағанда әлдеқайда кең. Ең маңызды ерекшелігі - ол 2047 ГБ дейінгі дискілерді қолдайды және кішірек кластерлермен жұмыс істейді, осылайша пайдаланылмаған дискілік кеңістіктің көлемін айтарлықтай азайтады. Мысалы, қатты диск FAT16-да 2 ГБ өлшемі 32 Кбайт кластерлерді, ал FAT32-де өлшемі 4 Кбайт кластерлерді пайдаланады. Мүмкіндігінше бар бағдарламалармен, желілермен және құрылғы драйверлерімен үйлесімділікті сақтау үшін, FAT32 архитектураға, API интерфейстеріне, ішкі деректер құрылымдарына және диск пішіміне ең аз өзгерістермен жүзеге асырылады. Бірақ FAT32 кесте элементтерінің өлшемі төрт байт болғандықтан, көптеген ішкі және дискідегі деректер құрылымдары мен API интерфейстерін қайта қарауға немесе кеңейтуге тура келді. FAT32 дискілеріндегі кейбір API интерфейстері ескі диск утилиталарының FAT32 дискілерінің мазмұнын бұзуына жол бермеу үшін бұғатталған. Көптеген бағдарламаларға бұл өзгерістер әсер етпейді. Қолданыстағы құралдар мен драйверлер FAT32 дискілерінде жұмыс істейді. Дегенмен, MS-DOS блок құрылғы драйверлері (Aspidisk.sys сияқты) және диск утилиталары FAT32 қолдау көрсету үшін өзгертілуі керек. Microsoft қамтамасыз ететін барлық диск утилиталары (нақты және қорғалған режим үшін пішім, Fdisk, Defrag және ScanDisk) FAT32 толық қолдау көрсету үшін қайта жасақталған. Сонымен қатар, Microsoft жетекші диск утилиталары мен құрылғы драйверлерінің жеткізушілеріне FAT32 қолдауы үшін өнімдерін өзгертуге көмектеседі. FAT32 үлкенірек дискілермен жұмыс істегенде FAT16 қарағанда тиімдірек және оларды 2 ГБ бөлімдерге бөлуді талап етпейді. Windows 98 міндетті түрде FAT16-ны қолдайды, өйткені бұл басқа операциялық жүйелермен, соның ішінде үшінші тараппен үйлесімді бұл файлдық жүйе. MS-DOS нақты режимінде және in қауіпсіз режим Windows 98, FAT32 файлдық жүйесі FAT16 қарағанда айтарлықтай баяу. Сондықтан MS DOS режимінде программаларды іске қосқанда Autoexec-ті қосқан жөн. Smartdrv жүктеп алу үшін bat немесе PIF файл пәрменін таңдаңыз. exe, ол диск операцияларын жылдамдатады. FAT16 спецификациясына арналған кейбір ескі бағдарламалар, егер ол 2 ГБ-тан көп болса, бос немесе жалпы дискілік кеңістіктің көлемі туралы қате ақпаратты хабарлауы мүмкін. Windows 98 жүйесі MS-DOS және Win32 үшін осы көрсеткіштерді дұрыс анықтауға мүмкіндік беретін жаңа API интерфейстерін ұсынады.

.3 FAT16 және FAT32 салыстыру

2.3.1-кесте - FAT16 және FAT32 файлдық жүйелерін салыстыру

FAT16FAT32Операциялық жүйелердің көпшілігімен (MS-DOS, Windows 98, Windows NT, OS/2, UNIX) орындалады және пайдаланылады. Қосулы осы сәтТек Windows 95 OSR2 және Windows 98 жүйелерінде қолдау көрсетіледі. 256 Мбайттан кіші логикалық дискілер үшін өте тиімді. 512 Мбайттан кіші дискілермен жұмыс істемейді. Дискіні қысуды қолдайды, мысалы, DriveSpace алгоритмін пайдалану. Дискіні қысуды қолдамайды. Ең көбі 65525 кластерді өңдейді, олардың өлшемі логикалық дискінің өлшеміне байланысты. Кластердің максималды өлшемі 32 КБ болғандықтан, FAT16 2 ГБ-тан аспайтын логикалық дискілермен жұмыс істей алады. Максималды кластер өлшемі 32 КБ болатын 2047 ГБ дейінгі логикалық дискілермен жұмыс істеу мүмкіндігі.

FAT32 файлының максималды мүмкін ұзындығы 4 ГБ минус 2 байт. Win32 қолданбалары осы ұзындықтағы файлдарды арнайы өңдеусіз аша алады. Басқа қолданбалар Int 21h үзілісін, 716C (FAT32) функциясын пайдалануы керек, ашық жалауша КЕҢЕЙТІЛГЕН ӨЛШЕМ (1000 сағ) мәніне орнатылған.

FAT32 файлдық жүйесінде файлдарды бөлу кестесінде әрбір кластер үшін 4 байт бөлінген, ал FAT16-да - 2 және FAT12-де - 1,5.

32-биттік FAT32 кесте элементінің ең маңызды 4 биттері сақталған және кластер нөмірін қалыптастыруға қатыспайды. FAT32 кестесін тікелей оқитын бағдарламалар бұл биттерді бүркемелеп, жаңа мәндер жазылған кезде оларды өзгертуден қорғауы керек.

Сонымен, FAT32 FAT файлдық жүйесінің алдыңғы енгізулерінен келесі артықшылықтарға ие:

2 ТБ дейінгі дискілерді қолдайды;

дискілік кеңістікті тиімдірек ұйымдастырады. FAT32 кіші кластерлерді пайдаланады (8 ГБ дейінгі дискілер үшін 4 КБ), бұл FAT-пен салыстырғанда үлкен дискілердегі орынды 10-15%-ға дейін үнемдейді;

FAT 32 түбірлік каталогы, барлық басқа каталогтар сияқты, енді шексіз, ол кластерлер тізбегінен тұрады және дискінің кез келген жерінде орналасуы мүмкін;

сенімділігі жоғары: FAT32 түбірлік каталогты жылжыта алады және FAT сақтық көшірмесімен жұмыс істей алады, сонымен қатар FAT32 дискілеріндегі жүктеу жазбасы маңызды деректер құрылымдарының сақтық көшірмесін қосу үшін кеңейтілді, бұл FAT32 дискілерінің сезімталдығы төмен екенін білдіреді. қолданыстағы FAT көлемдеріне қарағанда жеке нашар аймақтардың пайда болуы;

бағдарламалар 50% жылдамырақ жүктеледі.

Кесте 2.3.2 – Кластер өлшемдерін салыстыру

Диск өлшемі FAT16 кластер өлшемі, FAT32, KB256 МБ-511 МБ8Қолдау көрсетілмейді512 МБ - 1023 МБ1641024 МБ - 2 ГБ3242 ГБ - 8 ГБҚолдалмайды48 ГБ-16 ГБҚолдау көрсетілмейді816 ГБ-32 ГБ2 Қолдамайды.

3. Балама файл NTFS жүйесіжәне оны FAT32-мен салыстыру

3.1 NTFS жүйесі

(Жаңа технологияның файлдық жүйесі) Windows NT-мен жұмыс істеу кезінде ең қолайлы файлдық жүйе болып табылады, өйткені ол осы жүйе үшін арнайы жасалған. Windows NT жүйесінде FAT және HPFS көлемдерін NTFS томдарына түрлендіретін түрлендіру утилитасы бар. NTFS жеке файлдар мен каталогтарға қол жеткізуді басқару мүмкіндіктерін айтарлықтай кеңейтті, атрибуттардың үлкен санын енгізді, қателерге төзімділікті, файлдарды динамикалық қысуды және POSIX стандартының талаптарын қолдауды жүзеге асырды. NTFS ұзындығы 255 таңбаға дейін файл атауларына мүмкіндік береді және ол VFAT сияқты қысқа атауды жасау үшін бірдей алгоритмді пайдаланады. NTFS операциялық жүйе немесе аппараттық құрал істен шыққан жағдайда өзін-өзі қалпына келтіру мүмкіндігіне ие, осылайша дискінің көлемі қолжетімді болып қалады және каталог құрылымы бұзылмайды.

NTFS томындағы әрбір файл арнайы файлдағы жазбамен ұсынылған - MFT (Master File Table). NTFS арнайы ақпарат үшін өлшемі шамамен 1 Мбайт болатын алғашқы 16 кесте жазбасын сақтайды. Бірінші кесте жазбасы негізгі файл кестесінің өзін сипаттайды. Осыдан кейін MFT айнасының жазбасы орындалады. Бірінші MFT жазбасы бүлінген болса, NTFS бірінші жазбасы бірінші MFT жазбасымен бірдей айналы MFT файлын табу үшін екінші жазбаны оқиды. MFT деректер сегменттерінің және айналы MFT файлының орны bootstrap секторында сақталады. Жүктеу секторының көшірмесі дискінің логикалық орталығында орналасқан. Үшінші MFT жазбасы файлды қалпына келтіру үшін пайдаланылатын журнал файлын қамтиды. Негізгі файл кестесіндегі он жетінші және одан кейінгі жазбаларды томдағы нақты файлдар мен каталогтар пайдаланады.

Транзакция журналы (журнал файлы) файлды жасауды және каталог құрылымын өзгертетін кез келген пәрмендерді қоса, том құрылымына әсер ететін барлық әрекеттерді жазады. Транзакция журналы жүйе ақаулығынан кейін NTFS көлемін қалпына келтіру үшін пайдаланылады. Түбірлік каталогтың жазбасы түбірлік каталогта сақталған файлдар мен каталогтардың тізімін қамтиды.

Көлемді бөлу схемасы растрлық файлда сақталады. Бұл файлдың деректер атрибуты нүктелік кескінді қамтиды, оның әрбір биті томның бір кластерін көрсетеді және кластердің бос немесе кейбір файлда бар екенін көрсетеді. Сондай-ақ томдағы және том файлындағы нашар аймақтарды жазу үшін нашар кластер файлын қолдайды. , том атауын, NTFS нұсқасын және дыбыс бүлінген кезде орнатылатын битті қамтиды. Соңында, томда қолдау көрсетілетін атрибуттардың түрлерін және оларды индекстеуге, жүйені қалпына келтіру арқылы қалпына келтіруге болатындығын және т.б. көрсететін атрибуттарды анықтау кестесін қамтитын файл бар. кластерлерде бос орын бөледі және олар үшін 64 биттік нөмірлеуді пайдаланады , бұл әрқайсысының өлшемі 64 КБ-қа дейінгі 264 кластерге ие болуға мүмкіндік береді. FAT сияқты кластер өлшемі әр түрлі болуы мүмкін, бірақ диск өлшеміне пропорционалды түрде үлкеймейді. Бөлімді пішімдеу кезіндегі кластердің әдепкі өлшемдері 3.1-кестеде көрсетілген.

Бөлім өлшеміКластер өлшемі< 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 ГБ64 КБ өлшемі 16 экзабайтқа (264 байт) дейінгі файлдарды сақтауға мүмкіндік береді және нақты уақыттағы файлдарды нығыздауға кірістірілген. Қысу файлдың немесе каталогтың атрибуттарының бірі болып табылады және кез келген атрибут сияқты кез келген уақытта жойылуы немесе орнатылуы мүмкін (сығу кластер өлшемі 4 Кбайттан аспайтын бөлімдерде мүмкін болады). Файлды сығу кезінде, FAT-та қолданылатын нығыздау схемаларынан айырмашылығы, файлды файл бойынша нығыздау қолданылады, осылайша дискінің кішкене бөлігінің зақымдануы басқа файлдардағы ақпараттың жоғалуына әкелмейді.

Бөлшектенуді азайту үшін NTFS әрқашан файлдарды іргелес блоктарда сақтауға тырысады. Бұл жүйе жоғары өнімді HPFS файлдық жүйесіне ұқсас B-ағаш каталог құрылымын пайдаланады. байланыстырылған тізім FAT-да қолданылады. Бұл каталогтағы файлдарды іздеуді жылдамырақ етеді, себебі файл атаулары лексикографиялық тәртіпте сұрыпталады. транзакцияны өңдеу үлгісін пайдаланып қалпына келтіруге болатын файлдық жүйе ретінде жасалған. NTFS томындағы файлды өзгертетін әрбір енгізу-шығару операциясы жүйемен транзакция болып саналады және бөлінбейтін блок ретінде орындалуы мүмкін. Файлды пайдаланушы өзгерткен кезде журнал файлының қызметі транзакцияны қайталауға немесе кері қайтаруға қажетті барлық ақпаратты жазады. Егер транзакция сәтті аяқталса, файл өзгертіледі. Олай болмаса, NTFS транзакцияны кері қайтарады.

Деректерге рұқсатсыз кіруден қорғаудың болуына қарамастан, NTFS сақталған ақпараттың қажетті құпиялылығын қамтамасыз етпейді. Файлдарға қол жеткізу үшін компьютерді иілгіш дискіден DOS жүйесіне жүктеп, осы жүйеге арналған үшінші тарап NTFS драйверін пайдаланыңыз.

Бастап Windows нұсқалары NT 5.0 (Windows 2000 үшін жаңа атау) Microsoft корпорациясы жаңа NTFS 5.0 файлдық жүйесін қолдайды. NTFS жаңа нұсқасы қосымша енгізілді файл атрибуттары; Қол жеткізу құқығымен қатар, мысалы, пайдаланушы файлға топтық құқықтарды иеленген кезде оның мазмұнын өзгертуге тыйым салуға мүмкіндік беретін қол жеткізуден бас тарту тұжырымдамасы енгізілді. Жаңа жүйесондай-ақ мүмкіндік береді:

пайдаланушыларға берілген дискілік кеңістік көлеміне шектеулер (квота) енгізу;

кез келген каталогты (жергілікті және қашықтағы компьютердегі) жергілікті дискідегі ішкі каталогқа салыңыз.

Windows NT жаңа нұсқасының қызықты ерекшелігі ақпаратты сақтаудың сенімділігін арттыратын файлдар мен каталогтарды динамикалық шифрлау болып табылады. Windows NT 5.0 жүйесінде ортақ кілттерді шифрлау алгоритмдерін пайдаланатын шифрлау файлдық жүйесі (EFS) бар. Егер файл үшін шифрлау атрибуты орнатылған болса, онда пайдаланушы бағдарламасы жазу немесе оқу үшін файлға қатынасқанда, файл бағдарламаға мөлдір кодталады және декодталады.

.2 NTFS және FAT32 салыстыру

Артықшылықтары:

Шағын файлдарға жылдам қол жеткізу жылдамдығы;

Бүгінгі күні дискілік кеңістіктің көлемі іс жүзінде шексіз;

Файлды фрагментациялау файлдық жүйенің өзіне әсер етпейді;

Деректерді сақтаудың жоғары сенімділігі және файл құрылымы;

Үлкен файлдармен жұмыс істегенде жоғары өнімділік;

Кемшіліктері:

Көлемі жоғарырақ талаптар жедел жады FAT 32-мен салыстырғанда;

Орташа өлшемді анықтамалықтармен жұмыс істеу олардың фрагментациялануына байланысты қиын;

Көбірек төмен жылдамдық FAT 3232-мен салыстырғанда жұмыс істейді

Артықшылықтары:

Жоғары жылдамдық;

Төмен жедел жады талап;

Орташа және шағын файлдармен тиімді жұмыс;

Оқу/жазу басы қозғалысының аз болуына байланысты дискінің тозуы.

Кемшіліктері:

Жүйе ақауларынан төмен қорғаныс;

Жоқ тиімді жұмысүлкен файлдармен;

Бөлім мен файлдың максималды көлемін шектеу;

Фрагментацияға байланысты өнімділіктің төмендеуі;

Файлдардың үлкен саны бар каталогтармен жұмыс істеу кезінде өнімділіктің төмендеуі;

Сонымен, екі файлдық жүйе де деректерді ең аз өлшемі 512 b болатын кластерлерде сақтайды. Әдетте, кластердің әдеттегі өлшемі 4 Кб. Ұқсастықтар осы жерде аяқталуы мүмкін. Фрагментация туралы бірдеңе: диск 80 - 90% толған кезде NTFS өнімділігі күрт төмендейді. Бұл қызмет және жұмыс файлдарының фрагменттелуіне байланысты. Осындай бос емес дискімен неғұрлым көп жұмыс істесеңіз, фрагментация соғұрлым күшті және өнімділік соғұрлым төмен болады. FAT 32-де дискінің жұмыс аймағының фрагменті алдыңғы кезеңдерде орын алады. Мұндағы мән деректерді қаншалықты жиі жазатыныңызға/өшіретініңізге байланысты. NTFS сияқты, фрагментация өнімділікті айтарлықтай төмендетеді. Енді RAM туралы. FAT 32 электрондық кестесінің көлемі жедел жадта шамамен бірнеше мегабайтты алуы мүмкін. Бірақ кэштеу көмекке келеді. Кэшке не жазылады:

Ең көп қолданылатын каталогтар;

Ағымдағы барлық файлдар туралы деректер;

Бос дискілік кеңістік туралы деректер;

NTFS туралы не деуге болады? Үлкен каталогтарды кэштеу қиын, олардың өлшемі бірнеше ондаған мегабайтқа жетуі мүмкін. Қосымша MFT, сонымен қатар бос дискілік кеңістік туралы ақпарат. Айта кету керек, NTFS әлі де жедел жад ресурстарын айтарлықтай үнемді пайдаланады. Бізде сәтті деректерді сақтау жүйесі бар; MFT-де әрбір жазба шамамен 1 Кб. Бірақ бәрібір, ЖЖҚ көлеміне қойылатын талаптар FAT 32-ге қарағанда жоғары. Қысқасы, сіздің жадыңыз 64 Мб-тан аз немесе оған тең болса, онда FAT 32 жылдамдығы бойынша тиімдірек болады. Егер ол көп болса, жылдамдықтағы айырмашылық аз болады, ал көбінесе мүлде болмайды. Енді қатты дискінің өзі туралы. NTFS пайдалану үшін автобустарды меңгеру қажет. Бұл не? Бұл драйвер мен контроллердің арнайы жұмыс режимі. BM пайдалану кезінде алмасу процессордың қатысуынсыз жүреді. VM болмауы жүйенің өнімділігіне әсер етеді. Сонымен қатар, неғұрлым күрделі файлдық жүйені пайдаланудың арқасында оқу/жазу бастарының қозғалыстарының саны артады, бұл жылдамдыққа да әсер етеді. Дискі кэшінің болуы NTFS және FAT 32-ге бірдей оң әсер етеді.

Қорытынды

FAT артықшылығы - деректерді сақтаудың төмен шығындары және көптеген операциялық жүйелер мен аппараттық платформалармен толық үйлесімділік. Бұл файлдық жүйе бұрынғысынша иілгіш дискілерді пішімдеу үшін қолданылады, мұнда басқа файлдық жүйелер қолдайтын бөлімнің үлкен көлемі маңызды рөл атқармайды, ал төмен шығындар дискетаның шағын көлемін үнемді пайдалануға мүмкіндік береді (NTFS деректерді сақтау үшін көбірек орынды қажет етеді, бұл иілгіш дискілер үшін мүлдем қолайсыз).

FAT32 ауқымы шын мәнінде әлдеқайда тар - бұл файлдық жүйе бөлімдерге қол жеткізгіңіз келсе пайдаланылуы керек. Windows көмегімен 9x және Windows 2000/XP пайдалану. Бірақ бүгінгі күні Windows 9x өзектілігі іс жүзінде жоғалып кеткендіктен, бұл файлдық жүйені пайдалану ерекше қызығушылық тудырмайды.

Әдебиеттер тізімі

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

FAT файлдық жүйелері

FAT16

FAT16 файлдық жүйесі MS-DOS-қа дейінгі уақыттан басталады және оны барлық операциялық жүйелер қолдайды. Microsoft жүйелеріүйлесімділігін қамтамасыз ету. Оның атауы Файлдарды бөлу кестесі файлдық жүйенің физикалық ұйымдастырылуын тамаша көрсетеді, оның негізгі сипаттамаларына қолдау көрсетілетін көлемнің максималды өлшемі (қатты диск немесе қатты дискідегі бөлім) 4095 МБ-тан аспауы жатады. MS-DOS күндерінде 4 ГБ қатты дискілер арман сияқты көрінді (20-40 МБ дискілер сән-салтанат болды), сондықтан мұндай резерв әбден ақталды.

FAT16 пайдалану үшін пішімделген том кластерлерге бөлінген. Әдепкі кластер өлшемі дыбыс көлеміне байланысты және 512 байт пен 64 Кбайт аралығында болуы мүмкін. Кестеде 2-суретте кластер өлшемі көлемінің өлшеміне байланысты қалай өзгеретіні көрсетілген. Кластер өлшемі әдепкі мәннен өзгеше болуы мүмкін екенін ескеріңіз, бірақ кестеде көрсетілген мәндердің біреуі болуы керек. 2.

FAT16 файлдық жүйесін 511 МБ-тан үлкен көлемде пайдалану ұсынылмайды, өйткені салыстырмалы түрде шағын файлдар үшін дискілік кеңістік өте тиімсіз пайдаланылады (1 байт файл 64 Кбайт алады). Кластер өлшеміне қарамастан, FAT16 файлдық жүйесіне 4 ГБ-тан үлкен көлемдер үшін қолдау көрсетілмейді.

FAT32

Бастап Microsoft Windows 95 OEM Service Release 2 (OSR2) Windows жүйесінде 32 биттік FAT қолдауын енгізді. Windows NT негізіндегі жүйелер үшін бұл файлдық жүйеге алғаш рет Microsoft Windows 2000 жүйесінде қолдау көрсетілді. FAT16 4 ГБ дейінгі көлемдерді қолдаса, FAT32 2 ТБ дейінгі көлемдерді қолдай алады. FAT32 кластер өлшемі 1 (512 байт) пен 64 секторға (32 КБ) дейін өзгеруі мүмкін. FAT32 кластерінің мәндері кластер мәндерін сақтау үшін 4 байтты (FAT16-дағыдай 16 бит емес, 32 бит) қажет етеді. Бұл, атап айтқанда, FAT16 үшін жасалған кейбір файлдық утилиталар FAT32-мен жұмыс істей алмайтынын білдіреді.

FAT32 мен FAT16 арасындағы негізгі айырмашылық дискінің логикалық бөлімінің өлшемі өзгерді. FAT32 127 ГБ дейінгі көлемдерді қолдайды. Сонымен қатар, егер FAT16 нұсқасын 2 ГБ дискілерімен пайдаланған кезде өлшемі 32 КБ кластер қажет болса, FAT32-де көлемі 4 КБ кластер сыйымдылығы 512 МБ-тан 8 ГБ-қа дейінгі дискілер үшін жарамды (4-кесте).

Бұл, тиісінше, дискілік кеңістікті тиімдірек пайдалануды білдіреді - кластер неғұрлым кішірек болса, файлды сақтау үшін соғұрлым аз орын қажет және нәтижесінде дискінің фрагменттелу ықтималдығы аз болады.

FAT32 пайдалану кезінде файлдың максималды өлшемі 4 ГБ минус 2 байтқа жетуі мүмкін. Егер FAT16 қолданылса, түбірлік каталогтағы жазбалардың максималды саны 512-ге дейін шектелген болса, FAT32 бұл санды 65 535-ке дейін арттыруға мүмкіндік береді.

FAT32 ең төменгі көлем өлшеміне шектеулер қояды - ол кемінде 65 527 кластер болуы керек. Бұл жағдайда кластердің өлшемі FAT 16 МБ–64 КБ/4 немесе 4 миллион кластерді алатындай болуы мүмкін емес.

Ұзын файл атауларын пайдалану арқылы FAT16 және FAT32-ден қол жеткізуге қажетті деректер бір-біріне сәйкес келмейді. Ұзын аты бар файлды жасағанда, Windows 8.3 пішімінде сәйкес атауды және ұзын атауды сақтау үшін каталогта бір немесе бірнеше жазба жасайды (әр жазба үшін ұзын файл атауының 13 таңбасы). Әрбір келесі оқиға файл атауының сәйкес бөлігін Юникод пішімінде сақтайды. Мұндай оқиғалардың «том идентификаторы», «тек оқуға арналған», «жүйе» және «жасырын» атрибуттары бар - MS-DOS еленбейтін жиын; бұл операциялық жүйеде файлға 8.3 пішіміндегі «бүркеншік аты» арқылы қатынасады.

NTFS файлдық жүйесі

IN Microsoft композициясы Windows 2000 NTFS файлдық жүйесінің жаңа нұсқасын қолдауды қамтиды, ол, атап айтқанда, каталог қызметтерімен жұмыс істеуді қамтамасыз етеді. Active Directory, қайта талдау нүктелері, ақпаратты қорғау құралдары, қол жеткізуді басқару және басқа да бірқатар мүмкіндіктер.

FAT сияқты, негізгі ақпараттық бірлік NTFS жүйесінде бұл кластер. Кестеде 5-суретте әртүрлі сыйымдылықтардың көлемдері үшін әдепкі кластер өлшемдері көрсетілген.

NTFS файлдық жүйесін жасаған кезде пішімдеуші негізгі файл кестесін (MTF) файлын және метадеректерді сақтау үшін басқа аймақтарды жасайды. Метадеректерді NTFS файл құрылымын жүзеге асыру үшін пайдаланады. MFT-дегі алғашқы 16 жазбаны NTFS өзі сақтайды. $Mft және $MftMirr метадеректер файлдарының орны дискінің жүктеу секторында жазылған. MFT ішіндегі бірінші жазба бүлінген болса, NTFS бірінші жазбаның көшірмесін табу үшін екінші жазбаны оқиды. Жүктеу секторының толық көшірмесі томның соңында орналасқан. Кестеде 6-суретте MFT-де сақталған негізгі метадеректер тізімі берілген.

Қалған MFT жазбаларында томда орналасқан әрбір файл мен каталогқа арналған жазбалар бар.

Әдетте бір файл бір MFT жазбасын пайдаланады, бірақ файлда төлсипаттардың үлкен жинағы болса немесе тым фрагменттелген болса, ол туралы ақпаратты сақтау үшін қосымша жазбалар қажет болуы мүмкін. Бұл жағдайда негізгі жазба деп аталатын файлдың бірінші жазбасы басқа жазбалардың орнын сақтайды. Шағын файлдар мен каталогтар туралы деректер (1500 байтқа дейін) бірінші жазбада толығымен қамтылған.

NTFS файл атрибуттары

NTFS томында орналасқан әрбір сектор бір немесе басқа файлға жатады. Тіпті файлдық жүйе метадеректері де файлдың бөлігі болып табылады. NTFS әрбір файлды (немесе каталогты) файл атрибуттарының жиынтығы ретінде қарастырады. Файл атауы, оның қауіпсіздік ақпараты және тіпті ондағы деректер сияқты элементтер файл атрибуттары болып табылады. Әрбір төлсипат белгілі бір түр коды және қосымша атрибут аты арқылы анықталады.

Егер файл атрибуттары файл жазбасына сәйкес келсе, олар резиденттік атрибуттар деп аталады. Бұл атрибуттар әрқашан файл атауы және оның жасалған күні болып табылады. Файл ақпараты бір MFT жазбасына сыйу үшін тым үлкен болған жағдайда, кейбір файл атрибуттары резидент емес болады. Резидентті атрибуттар бір немесе бірнеше кластерде сақталады және ағымдағы көлемге арналған балама деректер ағынын білдіреді (бұл туралы төменде толығырақ). NTFS резиденттік және резидент емес атрибуттардың орнын сипаттау үшін Төлсипат тізімі төлсипатын жасайды.

Кестеде 7-суретте NTFS жүйесінде анықталған негізгі файл атрибуттары көрсетілген. Бұл тізім болашақта кеңейтілуі мүмкін.

CDFS файлдық жүйесі

Windows 2000 жүйесі CD-ROM-дағы ақпараттың орналасуын сипаттайтын ISO'9660 стандартына сәйкес келетін CDFS файлдық жүйесін қолдауды қамтамасыз етеді. Қолдау көрсетіледі ұзын есімдер ISO’9660 2-деңгейіне сәйкес файлдар.

пайдалану үшін CD-ROM жасағанда Windows басқару 2000 келесіні есте сақтау керек:

• барлық каталог пен файл атаулары 32 таңбадан аз болуы керек;
• барлық каталог және файл атаулары тек бас әріптерден тұруы керек;
• анықтамалық тереңдігі түбірден 8 деңгейден аспауы керек;
• Файл атауы кеңейтімдерін пайдалану міндетті емес.

Файлдық жүйелерді салыстыру

Microsoft Windows 2000 жүйесінде FAT16, FAT32, NTFS файлдық жүйелерін немесе олардың комбинацияларын пайдалануға болады. Операциялық жүйені таңдау келесі критерийлерге байланысты:

• компьютерді пайдалану әдісі;
• аппараттық платформа;
• қатты дискілердің өлшемі мен саны;
• ақпараттық қауіпсіздік

FAT файлдық жүйелері

Сіз байқағаныңыздай, файлдық жүйелердің атауларындағы сандар - FAT16 және FAT32 - файл пайдаланатын кластер нөмірлері туралы ақпаратты сақтау үшін қажетті биттердің санын көрсетеді. Осылайша, FAT16 16 разрядты адрестеуді пайдаланады және сәйкесінше 2 16 адреске дейін пайдалануға болады. Windows 2000 жүйесінде FAT32 файлдарының орналасу кестесінің алғашқы төрт биті өз мақсаттары үшін пайдаланылады, сондықтан FAT32-де мекенжайлар саны 2 28-ге жетеді.

Кестеде 8-суретте FAT16 және FAT32 файлдық жүйелері үшін кластер өлшемдері көрсетілген.

Кластер өлшеміндегі елеулі айырмашылықтардан басқа, FAT32 түбірлік каталогтың кеңеюіне де мүмкіндік береді (FAT16 жүйесінде жазбалар саны 512-ге дейін шектелген және ұзын файл атаулары пайдаланылса, одан да аз болуы мүмкін).

FAT16 артықшылықтары

FAT16 артықшылықтарының арасында мыналарды атап өтуге болады:

• файлдық жүйеге MS-DOS, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000 операциялық жүйелері, сондай-ақ кейбір UNIX операциялық жүйелері қолдау көрсетеді;
• осы файлдық жүйедегі қателерді түзетуге және деректерді қалпына келтіруге мүмкіндік беретін көптеген бағдарламалар бар;
• егер қатты дискіден жүктеу кезінде проблемалар туындаса, жүйені дискетадан жүктеуге болады;
• Бұл файлдық жүйе 256 МБ-тан аз көлемдер үшін өте тиімді.

FAT16 кемшіліктері

FAT16 негізгі кемшіліктері мыналарды қамтиды:

• түбірлік каталог 512 элементтен аспауы керек. Ұзын файл атауларын пайдалану бұл элементтердің санын айтарлықтай азайтады;
• FAT16 ең көбі 65 536 кластерді қолдайды және кейбір кластерлер операциялық жүйемен сақталғандықтан, қолжетімді кластерлердің саны 65 524. Әрбір кластердің берілген логикалық құрылғы үшін бекітілген өлшемі бар. Ең үлкен кластер өлшеміне (32 КБ) кластерлердің ең көп санына жеткенде, қолдау көрсетілетін көлемнің ең үлкен өлшемі 4 ГБ (Windows 2000 астында) шектеледі. MS-DOS, Windows 95 және Windows 98 жүйелерімен үйлесімділікті сақтау үшін FAT16 астында дыбыс көлемі 2 ГБ аспауы керек;
• FAT16 кірістірілген файлды қорғауды және қысуды қолдамайды;
• Үлкен дискілерде кластердің максималды өлшемі пайдаланылғандықтан, көп орын жоғалады. Файлға арналған орын файл өлшеміне емес, кластердің өлшеміне қарай бөлінеді.

FAT32 артықшылықтары

FAT32 артықшылықтарының арасында мыналарды атап өтуге болады:

• дискілік кеңістікті бөлу тиімдірек, әсіресе үлкен дискілер үшін;
• FAT32-дегі түбірлік каталог кластерлердің тұрақты тізбегі болып табылады және оны дискінің кез келген жерінде орналастыруға болады. Осының арқасында FAT32 түбірлік каталогтағы элементтер санына ешқандай шектеулер қоймайды;
• кішігірім кластерлерді (8 ГБ дейінгі дискілерде 4 КБ) пайдаланудың арқасында дискілік кеңістік әдетте FAT16 деңгейіне қарағанда 10-15% аз;
• FAT32 - сенімдірек файлдық жүйе. Атап айтқанда, ол түбірлік каталогты жылжыту және пайдалану мүмкіндігін қолдайды сақтық көшірмеМАЙ. Сонымен қатар, жүктеу жазбасында файлдық жүйе үшін маңызды деректердің саны бар.

FAT32 кемшіліктері

FAT32 негізгі кемшіліктері:

• Windows 2000 жүйесінде FAT32 пайдаланған кезде дыбыс көлемі 32 Гбайтпен шектеледі;
• FAT32 томдары басқа операциялық жүйелерде қол жетімді емес - тек Windows 95 OSR2 және Windows 98;
• Жүктеу секторының сақтық көшірмесін жасауға қолдау көрсетілмейді;
• FAT32 кірістірілген файлды қорғауды және қысуды қолдамайды.

NTFS файлдық жүйесі

Windows 2000 іске қосылған кезде, Microsoft корпорациясы бірнеше операциялық жүйелер пайдаланылатын конфигурацияларды қоспағанда (Windows 2000 және Windows NT жүйесінен басқа) барлық қатты диск бөлімдерін NTFS форматына пішімдеуді ұсынады. FAT орнына NTFS пайдалану NTFS жүйесінде қол жетімді мүмкіндіктерді пайдалануға мүмкіндік береді. Оларға, атап айтқанда:

• қалпына келтіру мүмкіндігі. Бұл мүмкіндік файлдық жүйеге енгізілген. NTFS протоколды және кейбір ақпаратты қалпына келтіру алгоритмдерін қолдануына байланысты деректердің қауіпсіздігіне кепілдік береді. Жүйе ақаулығы жағдайында NTFS протоколын пайдаланады және Қосымша АқпаратҮшін автоматты қалпына келтіруфайлдық жүйенің тұтастығы;
• ақпаратты қысу. NTFS томдары үшін Windows 2000 жеке файлдарды қысуды қолдайды. Мұндай қысылған файлдарды Windows қолданбалары алдын ала декомпрессиясыз пайдалана алады, бұл файлдан оқу кезінде автоматты түрде пайда болады. Жабылған және сақталған кезде файл қайтадан оралады;
• Сонымен қатар, NTFS-тің келесі артықшылықтарын атап өтуге болады:

Кейбір операциялық жүйе мүмкіндіктері NTFS файлын қажет етеді;

Қол жеткізу жылдамдығы әлдеқайда жоғары - NTFS файлды табу үшін қажетті дискіге кіру санын азайтады;

Файлдар мен каталогтарды қорғау. Тек NTFS томдарында файлдар мен қалталарға кіру атрибуттарын орнатуға болады;

NTFS пайдалану кезінде Windows 2000 2 ТБ дейінгі көлемдерді қолдайды;

Файлдық жүйе жүктеу секторының сақтық көшірмесін сақтайды - ол томның соңында орналасқан;

NTFS файл мазмұнына рұқсатсыз кіруден қорғауды қамтамасыз ететін шифрланған файлдық жүйені (EFS) қолдайды;

Квоталарды пайдаланған кезде пайдаланушылар пайдаланатын дискілік кеңістіктің көлемін шектей аласыз.

NTFS кемшіліктері

NTFS файлдық жүйесінің кемшіліктері туралы айта отырып, мынаны атап өткен жөн:

• NTFS томдары MS-DOS, Windows 95 және Windows 98 жүйелерінде қол жетімді емес. Сонымен қатар, Windows 2000 астында NTFS жүйесінде жүзеге асырылған бірқатар мүмкіндіктер Windows 4.0 және одан бұрынғы нұсқаларында қол жетімді емес;
• Көптеген шағын файлдарды қамтитын шағын көлемдер үшін өнімділік FAT-пен салыстырғанда төмендеуі мүмкін.

Файлдық жүйе және жылдамдық

Біз бұрыннан белгілі болғандай, шағын көлемдер үшін FAT16 немесе FAT32 NTFS-пен салыстырғанда файлдарға жылдам қол жеткізуді қамтамасыз етеді, себебі:

• FAT қарапайым құрылымға ие;
• каталог өлшемі кішірек;
• FAT файлды рұқсатсыз кіруден қорғауды қолдамайды - жүйеге файл рұқсаттарын тексеру қажет емес.

NTFS дискіге кіру санын және файлды табуға қажетті уақытты азайтады. Сонымен қатар, егер каталог өлшемі бір MFT жазбасына сыятындай кішкентай болса, бүкіл жазба бірден оқылады.

FAT ішіндегі бір жазба каталогтағы бірінші кластерге арналған кластер нөмірін қамтиды. FAT файлын қарау бүкіл файл құрылымын іздеуді қажет етеді.

Қысқа және ұзын файл атаулары бар каталогтарда орындалатын операциялардың жылдамдығын салыстыру кезінде, FAT үшін операциялардың жылдамдығы операцияның өзіне және каталог өлшеміне байланысты екенін есте сақтаңыз. Егер FAT жоқ файлды іздесе, ол бүкіл каталогты іздейді - бұл NTFS пайдаланатын B-ағашына негізделген құрылымды іздеуден ұзағырақ уақыт алатын операция. Файлды табу үшін қажетті орташа уақыт FAT жүйесінде N/2 функциясы ретінде және NTFS жүйесінде журнал N ретінде көрсетіледі, мұнда N - файлдар саны.

Windows 2000 файлдарын оқу және жазу жылдамдығына келесі факторлар әсер етеді:

• файлды бөлшектеу. Егер файл қатты фрагменттелген болса, NTFS әдетте барлық фрагменттерді табу үшін FAT-қа қарағанда дискіге кіруді аз талап етеді;
• кластер өлшемі. Екі файлдық жүйе үшін де кластердің әдепкі өлшемі дыбыс көлеміне байланысты болады және әрқашан 2 қуат ретінде көрсетіледі. FAT16-да мекенжайлар 16-бит, FAT32-де - 32-бит, NTFS-те - 64-бит;
• FAT ішіндегі әдепкі кластер өлшемі файл орналасу кестесінде ең көбі 65 535 жазба болуы мүмкін фактісіне негізделген - кластер өлшемі 65 535-ке бөлінген көлем өлшемі функциясы болып табылады. Осылайша, FAT көлемі үшін әдепкі кластер өлшемі әрқашан болады. бірдей өлшемдегі NTFS көлемі үшін кластер өлшемінен үлкенірек. FAT көлемдері үшін үлкенірек кластер өлшемі FAT көлемдерінің азырақ фрагменттелетінін білдіретінін ескеріңіз;
• шағын файлдардың орналасуы. NTFS пайдалану кезінде шағын файлдар MFT жазбасында болады. Бір MFT жазбасына сәйкес келетін файлдың өлшемі сол файлдағы атрибуттардың санына байланысты.

NTFS томдарының ең үлкен өлшемі

Теориялық тұрғыдан, NTFS 2 32 кластері бар томдарды қолдайды. Бірақ соған қарамастан, осы өлшемдегі қатты дискілердің болмауынан басқа, максималды көлемдік өлшемде басқа шектеулер бар.

Осындай шектеулердің бірі - бөлу кестесі. Өнеркәсіп стандарттары 2-ден 32 секторға дейінгі бөлімдер кестесінің өлшемін шектейді. Басқа шектеу - әдетте 512 байт болатын сектор өлшемі. Сектор өлшемі болашақта өзгеруі мүмкін болғандықтан, ағымдағы өлшем бір томның өлшемін 2 ТБ (2 32 x 512 байт = 2 41) дейін шектейді. Осылайша, 2 ТБ NTFS физикалық және логикалық көлемдерінің практикалық шегі болып табылады.

Кестеде 11-суретте NTFS негізгі шектеулері көрсетілген.

Файлдар мен каталогтарға қол жеткізуді басқару

NTFS томдарын пайдаланған кезде файлдар мен каталогтарға кіру құқықтарын орнатуға болады. Бұл рұқсаттар қандай пайдаланушылар мен топтардың оларға қол жеткізе алатынын және рұқсаттың қандай деңгейі бар екенін көрсетеді. Мұндай қол жеткізу құқықтары файлдар орналасқан компьютерде жұмыс істейтін пайдаланушыларға да, файл қашықтан қол жеткізуге ашық каталогта орналасқан кезде желі арқылы файлдарға қатынасатын пайдаланушыларға да қолданылады.

NTFS астында файл және каталог рұқсаттарымен біріктірілген қашықтан қол жеткізу рұқсаттарын да орнатуға болады. Сонымен қатар, файл атрибуттары (тек оқуға арналған, жасырын, жүйелік) файлға кіруді шектейді.

FAT16 және FAT32 астында файл атрибуттарын орнатуға болады, бірақ олар файлға кіру құқықтарын қамтамасыз етпейді.

Windows 2000 жүйесінде қолданылатын NTFS нұсқасы қол жеткізу рұқсатының жаңа түрін – мұраланған рұқсаттарды енгізді. Қауіпсіздік қойындысында опция бар Осы файл нысанына тарату үшін ата-анадан мұраға алынатын рұқсаттарға рұқсат беріңіз, ол әдепкі бойынша белсенді. Бұл опция файлдар мен ішкі каталогтарға кіру құқықтарын өзгертуге қажетті уақытты айтарлықтай қысқартады. Мысалы, жүздеген ішкі каталогтар мен файлдарды қамтитын ағашқа кіру құқығын өзгерту үшін осы опцияны қосу жеткілікті - Windows NT 4 жүйесінде әрбір жеке файл мен ішкі каталогтың атрибуттарын өзгерту керек.

Суретте. 5-суретте «Сипаттар» диалогтық тақтасы және «Қауіпсіздік» қойындысы (Қосымша бөлім) көрсетілген - файлға кеңейтілген қол жеткізу құқықтары тізімделген.

Естеріңізге сала кетейік, FAT көлемдері үшін қол жеткізуді тек дыбыс деңгейінде басқаруға болады және мұндай басқару тек қашықтан қол жеткізу арқылы мүмкін болады.

Файлдар мен каталогтарды қысу

Windows 2000 NTFS томдарында орналасқан файлдар мен каталогтарды қысуды қолдайды. Қысылған файлдарды кез келген Windows қолданбасы оқуға және жазуға болады. Мұны істеу үшін оларды алдын ала ораудың қажеті жоқ. Пайдаланылған қысу алгоритмі DoubleSpace (MS-DOS 6.0) және DriveSpace (MS-DOS 6.22) қолданбаларында қолданылатынға ұқсас, бірақ бір маңызды айырмашылығы бар – MS-DOS жүйесінде барлық негізгі бөлім немесе логикалық құрылғы қысылады, ал NTFS жүйесінде сіз жеке файлдар мен каталогтарды пакеттей алады.

NTFS қысу алгоритмі өлшемі 4 КБ дейінгі кластерлерді қолдауға арналған. Кластер өлшемі 4 Кбайттан үлкен болса, NTFS қысу мүмкіндіктері қолжетімсіз болады.

Өзін-өзі емдеу NTFS

NTFS файлдық жүйесі өзін-өзі сауықтыру мүмкіндігіне ие және орындалған әрекеттер журналын және бірқатар басқа механизмдерді пайдалану арқылы өзінің тұтастығын сақтай алады.

NTFS жүйесі NTFS көлемдеріндегі жүйелік файлдарды өзгертетін әрбір операцияны транзакция ретінде қарастырады және мұндай транзакция туралы ақпаратты журналда сақтайды. Басталған транзакция толығымен аяқталуы (орындалуы) немесе кері қайтарылуы (кері қайтарылуы) мүмкін. Соңғы жағдайда NTFS көлемі транзакция басталғанға дейінгі күйге оралады. Транзакцияларды басқару үшін NTFS дискіге жазбас бұрын транзакцияға енгізілген барлық операцияларды журнал файлына жазады. Транзакция аяқталғаннан кейін барлық операциялар аяқталады. Осылайша, NTFS бақылауында күтудегі әрекеттер болмауы мүмкін. Дискідегі ақаулар болған жағдайда күтудегі әрекеттер жай ғана тоқтатылады.

NTFS сонымен қатар ақаулы кластерлерді жылдам анықтауға және файл операциялары үшін жаңа кластерлерді бөлуге мүмкіндік беретін операцияларды орындайды. Бұл механизм кластерді қайта құру деп аталады.

Бұл шолуда біз Microsoft Windows 2000 жүйесінде қолдау көрсетілетін әртүрлі файлдық жүйелерді қарастырдық, олардың әрқайсысының дизайнын талқыладық және олардың артықшылықтары мен кемшіліктерін атап өттік. Ең перспективалысы NTFS файлдық жүйесі болып табылады үлкен жиынтықбасқа файлдық жүйелерде жоқ мүмкіндіктер. Microsoft Windows 2000 қолдайтын NTFS жаңа нұсқасы бұдан да үлкен функционалдылыққа ие және сондықтан Win 2000 операциялық жүйесін орнату кезінде пайдалану ұсынылады.

ComputerPress 7"2000

Мен FatFs пайдаланған сайын барлығының ішінде қалай жұмыс істейтінін түсіну жақсы болар еді деп ойлаймын. Мен бұл сұрақты көпке қалдырдым, ақыры мұз жарылды. Сонымен, жаһандық мақсат жад карталарын шегу болып табылады, егер ол егжей-тегжейлі жұмыс істесе, қазіргі мақсат файлдық жүйемен күресу.

Мен өзімнің драйверімді жазуды немесе оның қыр-сырын егжей-тегжейлі түсінуді мақсат етпегенін бірден айтайын, мені қызықтырды. Тапсырманы түсіну өте қарапайым, сондықтан мұнда «кодтар» болмайды.

Сонымен, біз түсінуіміз керек бірінші нәрсе - жад картасымен тікелей байланысқанда біз 512 байтты оқи аламыз немесе жаза аламыз, басқа әрекеттер берілмейді. Біз файлдарды үнемі көшіріп, жоятындықтан және файл өлшемдері әрқашан әртүрлі болғандықтан, жазылғандармен араласқан картада бос аймақтар пайда болады. Пайдаланушы деректерді орналастыру туралы алаңдамауы үшін, осы мәселелермен айналысатын қабат бар; бұл файлдық жүйе.

Жоғарыда айтылғандай, сіз тек 512 байтқа еселік етіп жазуға және оқуға болады, яғни. 1 сектор. Сондай-ақ тұжырымдама бар - кластер жай ғана бірнеше секторлар, мысалы, кластердің өлшемі 16 кБ болса, онда бұл оның 16000/512 = 31,25, дәлірек айтсақ 32 секторы бар екенін білдіреді, ал нақты кластердің өлшемі 16384 байт. Барлық файлдар кластер өлшеміне еселік өлшемді алады. Файл өлшемі 1кБ болса да және кластер 16кБ болса да, файл бүкіл 16кБ алады.

Кішкентай кластерлерді жасау қисынды болар еді, бірақ бұл жерде файлдардың максималды саны мен олардың өлшеміне шектеу қойылады. FAT16 16 биттік деректерде жұмыс істейді, сондықтан сіз 2^16 кластерден артық жинай алмайсыз. Сондықтан олардың өлшемі неғұрлым аз болса, кішігірім файлдарға арналған орын соғұрлым тиімдірек пайдаланылады, бірақ дискіге азырақ ақпаратты жинауға болады. Керісінше, өлшем неғұрлым үлкен болса, соғұрлым көп ақпаратты толтыруға болады, бірақ шағын файлдар үшін бос орын азырақ тиімді пайдаланылады. Максималды өлшемкластер 64кБ, сондықтан FAT16 үшін максимум 64кб*2^16 = 4Гб.

Бастапқы деректер: 1 ГБ micro SD жад картасы бар. Белгіленген MYDISK, толық пішімделген, кластер өлшемі 16 кБ.

Сізге Hex редакторы қажет, бірақ кез келген редактор жұмыс істемейді, сізге дискідегі файлдарды ғана емес, бүкіл дискіні көре алатын редактор қажет. Мен таптым: WinHex - ең қолайлы, бірақ ақылы; HxD қарапайым, тегін, бірақ мен оны дискіге өзгертулерді сақтау үшін ала алмадым; DMDE қолданушыға ыңғайлы емес, ақысыз және өзгертулерді сақтауға мүмкіндік береді. Жалпы, мен HxD-ге қоныстандым.

Біріншіден, FAT16 құрылымын қарастырған жөн, суретте файлдық жүйенің әртүрлі бөліктері қандай ретпен орналасқаны көрсетілген.

Барлық қызмет ақпараты жүктеу секторында сақталады. FAT аймағы файл деректерінің дискіде қалай орналасқаны туралы ақпаратты сақтайды. Түбірлік каталогта дискінің түбірінде қандай файлдар бар екендігі туралы ақпарат бар. Деректер аймағында файлдардағы ақпаратты қамтиды. Барлық аймақтар бір-бірін қатарынан қатаң ұстанады, яғни. Жүктеу секторынан кейін FAT аймағы бірден басталады. Төмендегі мәліметтерді қарастырайық.

Тапсырма: файл атаулары мен олардың мазмұнының орналасу принципін түсіну. Сонымен, бізде қандай файлдар бар екенін түсіну үшін түбірлік каталогты іздеуден бастайық. Бұл бізге жүктеу аймағынан алынған деректер көмектеседі.

Ең қызықты деректер кестеде көрсетілген

Бізге қажет бірінші нәрсе - жүктеу аймағының өлшемін білу. Біз 0x0E мекенжайын қарастырамыз және жүктеу аймағы үшін 4 сектор бөлінгенін көреміз, яғни. FAT аймағы 4*512 = 0x800 мекенжайынан басталады.

FAT кестелерінің санын жүктеу аймағының 0x10 мекенжайы арқылы анықтауға болады. Біздің мысалда олардың екеуі бар, неге екеуі бар, өйткені әрбір кесте сақтық көшірме кесте ретінде қайталанады, сондықтан сәтсіздік жағдайында деректерді қалпына келтіруге болады. Кесте өлшемі 0x16 мекенжайында көрсетілген. Осылайша, файл өлшемі 512*2*0xEE = 0x3B800, ал түбірлік каталог мына мекенжайдан басталады: 0x800 + 0x3B800 = 0x3C000

Түбірлік каталогтың ішінде барлық элементтер 32 байтқа бөлінген. Бірінші элемент - көлем белгісі, бірақ кейінгі элементтер - файлдар мен қалталар. Егер файл атауы 0xE5-тен басталса, бұл файлдың жойылғанын білдіреді. Егер атау 0x00-ден басталса, бұл алдыңғы файлдың соңғысы болғанын білдіреді.

Мен өте қызықты түбірлік каталог құрылымын ойлап таптым. Карта толығымен пішімделді, содан кейін MyFile.txt және BigFile.txt деп өзгертілген 2 мәтіндік файл жасалды.

Көріп отырғаныңыздай, менің екі файлымнан басқа, шығу тегі туралы тек болжауға болатын бір топ солшылдар жасалды.

Мұнда атап өтуге болатын ең маңызды нәрсе - бұл біздің файлдың деректері басталатын бірінші кластердің мекенжайы. Мекенжай әрқашан 0х1А ығысуында орналасқан. Мысалы, MyFile.txt файлымыздың аты 0x3C100 мекенжайында орналасқан, біз оған 0x1A қосамыз, онда бірінші кластердің нөмірін көреміз. = 0x0002, яғни. екінші кластер. BigFile.txt файлы үшін деректер үшінші кластерден басталады.

Сондай-ақ, түбірлік каталогта файлдың соңғы өңдеуінің күні мен уақытын білуге ​​болады, бұл сұрақ маған онша қызық болмады, сондықтан мен оны айналып өтемін. Түбірлік каталог сізге айта алатын соңғы пайдалы нәрсе - бұл деректердің қай жерде басталатынын табу үшін оның өлшемі.

Өлшем жүктеу секторында 0x11(2байт) = 0x0200*32 = 0x4000 немесе 16384 байт мекенжайында көрсетілген.

Түбірлік мекенжайға оның өлшемін қосамыз: 3C000 + 4000 = 40000 - бірінші деректер кластерінің мекенжайы, бірақ MyFile.txt файлын табу үшін бізге екіншісі қажет. Кластердегі секторлар саны 32, кластер өлшемі = 32*512 = 16384 немесе 0x4000, сондықтан бірінші кластердің мекенжайына оның өлшемін қосамыз, яғни. Теориялық тұрғыдан екінші кластер 0x44000-ден басталуы керек.

Біз 0x44000 мекенжайына өтіп, деректер BigFile.txt файлына тиесілі екенін көреміз (бұл жай қоқыс)

Кішігірім нәзіктік бар екен, кластерлердің нөмірленуі екіншісінен басталады, бұл не үшін жасалғаны белгісіз, бірақ бұл факт, яғни. шын мәнінде біз үшінші кластерге көштік. 0x40000 мекенжайына бір кластерге оралайық және күтілетін деректерді көрейік.

Енді сұрақ туындайды. Неліктен бізге FAT кестесі қажет? Мәселе мынада, деректер фрагменттелуі мүмкін, яғни. Файлдың басы бір кластерде, ал соңы мүлдем басқаша болуы мүмкін. Сонымен қатар, бұл мүлдем басқа кластерлер болуы мүмкін. Олардың әртүрлі деректер аймақтарында шашыраңқы бірнеше болуы мүмкін. FAT кестесі - бұл кластерлер арасында қалай жылжу керектігін көрсететін картаның бір түрі.

Мысал келтірейік: BigFile.txt файлына бір кластерді емес, бірнешеуін алатындай кездейсоқ қоқыс жиналады. Біз FAT кестесі басталатын жерге барамыз және оның мазмұнына қараймыз.

Алғашқы сегіз байт 0xF8FFFFFF май кестесінің басы үшін идентификатор болып табылады. Одан кейін MyFile.txt файлына сілтеме жасайтын 2 байт бар, оларда 0xFFFF жазылуы файлдың тек бір кластерді алатынын білдіреді. Бірақ келесі BigFile.txt файлы үшінші кластерден басталады, біз мұны түбірлік каталогтан есте сақтаймыз, төртіншіде жалғасады, содан кейін 5,6,7-ге барады... және 12-де аяқталады, яғни. 10 кластерді алып жатыр.

Бұл шынымен де солай ма екенін тексерейік. Файлдың салмағы 163 кБ, яғни. 163000/(32*512) = 9,9 кластерді алады, бұл күтілетінге өте ұқсас. FAT кестесіндегі бір элемент 2 байтты алатынын тағы бір рет қайталайық, яғни. 16 бит, сондықтан FAT16 атауы. Тиісінше, максималды мекенжай 0xFFFF, яғни. FAT16 0xFFFF*кластер өлшемі үшін ең үлкен көлем.

FAT32-ге көшейік. Жүктеу бөлігі аздап өзгертілді.

Кейбір түбегейлі өзгерістер бар. Файл жүйесінің атауы 0x52 мекенжайына жылжытылды, түбір өлшемі енді еленбейді. Деректер аймағы FAT кестелерінің артында, түбірлік каталог деректер аймағында орналасқан. Сонымен қатар, түбірлік каталогтың бекітілген өлшемі жоқ.

Деректер аймағының мекенжайы есептеледі:
жүктеу секторының өлшемі + FAT кестесі, менің жағдайда ол шықты:
746496 + (3821056 * 2) = 0x800000

Түбірлік каталогтың мекенжайы есептеледі:
(түбірлік каталогтың бірінші кластерінің саны - 2) * кластер өлшемі + деректер аймағының басының мекенжайы,
анау. бұл мысалда ол деректер аймағының басымен сәйкес келеді.

Бұрынғыдай, түбірдегі деректер 32 байт алады, бұрынғыдай «жойылған» сиқырлы файлдар, бұл уақытша блокнот файлдары деп ойлаймын.

Бірақ MYFILE.txt файлындағы бірінші кластердің басы енді екі байтпен анықталады, ең жоғарысы 0x14 офсетінде, ең төменгісі 1А алдындағыдай. Осылайша, файл үшін бірінші деректер кластерінің нөмірі болады:
8000A0 + 0x14 = 0x8000B4 - жоғары байт
8000A0 + 0x1A = 0x8000BA - төмен байт
Менің жағдайда картада бір ғана файл болды, сондықтан бұл үшінші кластер.

FAT кестесі алдыңғы жағдайдағыдай ізделеді, енді ғана элементтер 4 байтты алады, сондықтан FAT32 атауы. Элементтердің орналасу идеологиясы алдыңғы жағдайдағыдай.

Үстелге пайдалы заттар
F8 FF FF F0 - бірінші кластер
FF FF FF 0F - соңғы кластер
FF FF FF F7 - зақымдалған кластер

Деректер қайда?
деректер аймағының басы + кластер өлшемі * (түбір кластер нөмірі - 1)
= 0x800000 + (2*4096) = 0x801000

Жалпы алғанда бұл түсінікті болды деп үміттенемін, табиғаттан тыс ештеңе жоқ сияқты. Оқыған және қайталағандар печенье жей алады :)

МАЙ(ағылшын) Файл Бөлу Кесте- «файлдарды бөлу кестесі») - қарапайымдылығына байланысты флэш-дискілер үшін әлі де кеңінен қолданылатын классикалық файлдық жүйе архитектурасы. Иілгіш дискілерде және кейбір басқа сақтау құралдарында қолданылады. Бұрын қатты дискілерде қолданылған.

Файлдық жүйені 1977 жылы Билл Гейтс пен Марк Макдональд жасаған және бастапқыда 86-DOS операциялық жүйесінде қолданылған. 86-DOS кейіннен Microsoft корпорациясы сатып алды және 1981 жылы тамызда шығарылған MS-DOS 1.0 негізі болды. FAT көлемі 1 МБ-тан аз иілгіш дискілермен жұмыс істеуге арналған және бастапқыда қатты дискілерді қолдауды қамтамасыз етпеді.

Қазіргі уақытта FAT төрт нұсқасы бар - FAT8, FAT12, FAT16Және FAT32. Олар диск құрылымындағы жазбалардың разрядтық тереңдігімен ерекшеленеді, яғни кластер нөмірін сақтау үшін бөлінген биттердің саны. FAT12 негізінен иілгіш дискілер үшін, FAT16 шағын дискілер үшін, FAT32 қатты дискілер үшін қолданылады. FAT негізінде жаңа файлдық жүйе әзірленді exFAT(кеңейтілген FAT), негізінен флэш-дискілер үшін қолданылады.

FAT файлдық жүйесі дискінің бос орнын басынан аяғына дейін ретімен толтырады. Жаңа файлды жасағанда немесе бар файлды ұлғайтқанда, ол файлдарды бөлу кестесінен бірінші бос кластерді іздейді. Кейбір файлдар жойылып, басқаларының өлшемі өзгерсе, нәтижесінде алынған бос кластерлер дискіге шашыраңқы болады. Егер файл деректерін қамтитын кластерлер қатарда орналаспаса, онда файл болып табылады бөлшектенген. Қатты фрагменттелген файлдар тиімділікті айтарлықтай төмендетеді, өйткені келесі файл жазбасын іздеу кезінде оқу/жазу бастары дискінің бір аймағынан екіншісіне ауысуы керек. Файлды сақтауға бөлінген кластерлер бір-біріне жақын орналасқаны жөн, өйткені бұл оны іздеуге кететін уақытты азайтады. Дегенмен, мұны тек арнайы бағдарлама арқылы жасауға болады, бұл процедура деп аталады дефрагментацияфайл.

FAT тағы бір кемшілігі оның өнімділігі бір каталогтағы файлдар санына байланысты. Егер файлдардың саны көп болса (мыңға жуық), каталогтағы файлдар тізімін оқу әрекеті бірнеше минутқа созылуы мүмкін. FAT файлды иелену немесе файл рұқсаттары сияқты ақпаратты сақтамайды.

FAT – компьютердің қалыпты өшірілуіне байланысты файлдың бұзылуына жол бермейтін қарапайым файлдық жүйе, ол ең көп таралған файлдық жүйелердің бірі және операциялық жүйелердің көпшілігінде қолдау көрсетеді.

Майлы файлдық жүйені ұйымдастыру

Барлық қазіргі заманғы дискілік операциялық жүйелер дискілерде деректерді сақтауға және оларға қол жеткізуге арналған файлдық жүйені құруды қамтамасыз етеді.Дискке мәліметтер жазылуы үшін оның беті құрылымды болуы керек - яғни. бөлу салаларға бөлінедіЖәне тректер.

А-трек

C кластері

1-сурет – Диск құрылымы

Жолдар- бұл дискінің бетін жабатын концентрлік шеңберлер. Дискінің шетіне жақын жолға 0 саны, келесіге - 1 және т.б. Егер дискета екі жақты болса, онда екі жағы да нөмірленеді. Бірінші жақтың саны 0, екіншісінің саны 1.

Әрбір трек деп аталатын бөлімдерге бөлінеді секторлар. Секторларға да нөмірлер беріледі. Жолдағы бірінші секторға 1 саны, екіншісіне - 2 және т.б.

Қатты диск бір немесе бірнеше дөңгелек тақталардан тұрады. Пластинаның екі беті ақпаратты сақтау үшін қолданылады. Әрбір бет жолдарға, жолдарға, өз кезегінде секторларға бөлінеді. Радиусы бірдей жолдар цилиндр. Осылайша, барлық нөлдік жолдар цилиндрдің нөлдік нөмірін құрайды, №1 жолдар №1 цилиндрді құрайды және т.б.

Сондықтан қатты дискінің бетін өлшемдері сандар болып табылатын үш өлшемді матрица ретінде қарастыруға болады. беті, цилиндрЖәне секторлар.Цилиндр деп әртүрлі беттерге жататын және айналу осінен бірдей қашықтықта орналасқан барлық жолдардың жиынтығы түсініледі.

FAT тілінде файл атаулары 8.3 пішімінде және тек ASCII таңбаларынан тұрады. VFAT ұзақ (255 таңбаға дейін) файл атауларына қолдау қосты. Ұзын файл атауы, LFN) UTF-16LE кодтауында, LFNs ретроспективті түрде SFN деп аталатын 8.3 атаумен бір уақытта сақталады. Қысқаша файл атауы). LFN іздеу кезінде регистрді ескермейді, алайда бас әріппен сақталатын SFN-ге қарағанда, LFN файл жасалған кезде көрсетілген регистрді сақтайды.

FAT жүйесінің құрылымы

FAT файлдық жүйесінде іргелес диск секторлары кластерлер деп аталатын бірліктерге біріктірілген. Кластердегі секторлар саны екінің дәрежесіне тең (төменде қараңыз). Файл деректерін сақтау үшін кластерлердің бүтін саны (кем дегенде біреуі) бөлінген, сондықтан, мысалы, файл өлшемі 40 байт болса және кластер өлшемі 4 КБ болса, оған бөлінген кеңістіктің тек 1% ғана алады. файлдық ақпарат бойынша. Мұндай жағдайларды болдырмау үшін кластерлердің көлемін азайтқан жөн, ал адрестік ақпараттың көлемін азайтып, файлдық операциялардың жылдамдығын арттырған жөн, керісінше. Іс жүзінде кейбір ымыраға келу таңдалады. Дискінің сыйымдылығы кластерлердің барлық санында көрсетілмеуі мүмкін болғандықтан, әдетте томның соңында деп аталатындар бар. артық секторлар – ақпаратты сақтау үшін ОЖ бөле алмайтын кластер өлшемінен аз «қалдық».

FAT32 көлемдік кеңістігі логикалық түрде үш іргелес аумаққа бөлінген:

• Резервтелген аумақ. Құрамында бөлімнің жүктелу жазбасына жататын қызмет құрылымдары бар (Partition Boot Record - PBR, оны негізгі жүктеу жазбасынан ажырату үшін - дискінің негізгі жүктеу жазбасы; PBR жиі дұрыс емес жүктеу секторы деп аталады) және инициализациялау кезінде пайдаланылады. көлемі;
• Деректер аймағының кластерлеріне сәйкес келетін индекс көрсеткіштерінің («ұяшықтар») жиымын қамтитын FAT кестесінің аймағы. Әдетте сенімділік мақсатында дискіде FAT кестесінің екі данасы бар;
• Файлдардың нақты мазмұны жазылатын деректер аймағы - бұл мәтін мәтіндік файлдар, сурет файлдары үшін кодталған кескін, аудио файлдар үшін цифрланған дыбыс және т.б. - сондай-ақ деп аталатындар. метадеректер – файлдар мен қалталардың атаулары, олардың атрибуттары, жасау және өзгерту уақыттары, өлшемдері және дискіде орналасуы туралы ақпарат.

FAT12 және FAT16 сонымен қатар түбірлік каталог аймағын арнайы бөледі. Оның бекітілген орны (FAT кестесінің соңғы элементінен кейін бірден) және секторлардағы бекітілген өлшемі бар.

Егер кластер файлға тиесілі болса, онда сәйкес ұяшықта сол файлдың келесі кластерінің нөмірі болады. Егер ұяшық файлдың соңғы кластеріне сәйкес келсе, онда ол арнайы мәнді (FAT16 үшін FFFF 16) қамтиды. Осылайша файл кластерлерінің тізбегі құрастырылады. Кестедегі пайдаланылмаған кластерлер нөлдерге сәйкес келеді. «Нашар» кластерлер (мысалы, құрылғының сәйкес аймағының оқылмағандығына байланысты өңдеуден шығарылған) арнайы кодқа сәйкес келеді.

Файл жойылған кезде аттың бірінші таңбасы арнайы E5 16 кодымен ауыстырылады және бөлу кестесіндегі файл кластерлерінің тізбегі нөлге дейін қалпына келтіріледі. Файл өлшемі туралы ақпарат (файл атауының жанындағы каталогта орналасқан) сақталатындықтан, егер файл кластерлері дискіде ретімен орналасса және олар жаңа ақпаратпен қайта жазылмаса, жойылған файлды қалпына келтіруге болады.

Жүктеу жазбасы

Бірінші FAT көлемінің құрылымы BPB деп аталады. BIOS параметрлер блогы ) және резервтік аймақта, нөлдік секторда орналасқан. Бұл құрылым файлдық жүйенің түрін және сақтау ортасының физикалық сипаттамаларын анықтайтын ақпаратты қамтиды (дискет немесе қатты диск бөлімі).

BIOS параметрінің блогы

BPB негізінен MS-DOS 1.x-ке қызмет ететін FAT-та жоқ еді, өйткені ол кезде тек екеуі ғана болды. әртүрлі түрлерікөлемі – 360 кБ бір және екі жақты бес дюймдік иілгіш дискілер, ал көлем форматы FAT аймағының бірінші байтымен анықталды. BPB 1983 жылдың басында MS-DOS 2.x жүйесінде бұдан былай дыбыс форматын анықтайтын міндетті жүктеу секторының құрылымы ретінде енгізілген; FAT бірінші байты бойынша анықтаудың ескі схемасы қолдауын жоғалтты. Сондай-ақ MS-DOS 2.0-де файлдар мен қалталардың иерархиясы енгізілді (бұған дейін барлық файлдар түбірлік каталогта сақталатын).

MS-DOS 2.x жүйесіндегі BPB құрылымында 16-биттік «секторлардың жалпы саны» өрісі болды, бұл FAT-тың бұл нұсқасы 2 16 = 65 536 сектордан, яғни 32 МБ-тан үлкен көлемдер үшін түбегейлі қолданылмайтынын білдіреді. стандартты сектор өлшемі 512 байт. MS-DOS 4.0 (1988) жүйесінде жоғарыда көрсетілген BPB өрісі 32 битке дейін кеңейтілді, бұл теориялық көлем өлшемі 232 = 4 294 967 296 секторға немесе 512 байт секторы бар 2 ТБ-ға дейін өскенін білдіреді.

BPB келесі модификациясы Windows 95 OSR2-де пайда болды, ол FAT32-ні енгізді (1996 жылы тамызда). Дыбыс көлемінің екі гигабайттық шегі жойылды; FAT32 көлемі теориялық түрде 8 ТБ дейін болуы мүмкін. Дегенмен, әрбір жеке файлдың өлшемі 4 ГБ-тан аспауы керек. BIOS параметрінің блогы FAT32, FAT-тың бұрынғы нұсқаларымен үйлесімділік үшін BPB FAT16-ны BPB_TotSec32 өрісіне дейін қайталайды, содан кейін айырмашылықтар бар.

FAT32 «жүктеу секторы» шын мәнінде үш 512 байт сектор болып табылады - 0, 1 және 2 секторлар. Олардың әрқайсысында 0x1FE мекенжайындағы 0xAA55 қолтаңбасы бар, яғни сектор өлшемі 512 байт болса, соңғы екі байтта. Егер сектор өлшемі 512 байттан асса, онда қолтаңба 0x1FE мекенжайында да, нөлдік сектордың соңғы екі байтында да болады, яғни ол қайталанады.

FSIinfo

FAT32 бөлімінің жүктеу жазбасы деп аталатын құрылымды қамтиды FSIinfo, томдағы бос кластерлердің санын сақтау үшін пайдаланылады. FSInfo, әдетте, 1-секторды алады (BPB_FSInfo өрісін қараңыз) және келесі құрылымға ие (сектордың басына қатысты мекенжайлар):

• FSI_LeadSig. 4 байттық 0x41615252 қолтаңбасы сектордың FSInfo құрылымы үшін пайдаланылатынын көрсетеді.
• FSI_Reserved1. Сектордың 4-тен 483-ші байтына дейінгі аралық, қоса алғанда, нөлге дейін қалпына келтіріледі.
• FSI_StrucSig. Басқа қолтаңба 0x1E4 мекенжайында орналасқан және 0x61417272 мәнін қамтиды.
• FSI_Free_count. 0x1E8 мекенжайындағы төрт байт өрісі жүйеге белгілі көлемдегі бос кластерлер санының соңғы мәнін қамтиды. 0xFFFFFFFF мәні бос кластерлердің саны белгісіз және оны есептеу керек дегенді білдіреді.
• FSI_Nxt_Тегін. 0x1EC мекенжайындағы төрт байт өрісі индекс көрсеткіштері кестесінде бос кластерлерді іздеуді бастау керек кластер нөмірін қамтиды. Әдетте бұл өріс файлды сақтау үшін бөлінген соңғы FAT кластерінің нөмірін қамтиды. 0xFFFFFFFF мәні бос кластерді іздеуді FAT кестесінің ең басынан, яғни екінші кластерден бастап жүргізу керектігін білдіреді.
• FSI_Reserved2. 0x1F0 мекенжайында сақталған 12 байт өріс.
• FSI_TrailSig. 0xAA550000 қолтаңбасы - FSInfo секторының соңғы 4 байты.

FSInfo-ны енгізудің мәні жүйе жұмысын оңтайландыру болып табылады, өйткені FAT32-де индекс көрсеткіштерінің кестесі маңызды болуы мүмкін және оны байт-байт сканерлеу көп уақытты алуы мүмкін. Дегенмен, FSI_Free_Count және FSI_Nxt_Free өрістерінің мәндері дұрыс болмауы мүмкін және олардың сәйкестігін тексеру керек. Сонымен қатар, олар әдетте 7-секторда орналасқан FSInfo сақтық көшірмесінде де жаңартылмайды.

FAT көлемінің түрін анықтау

Томның FAT түрін анықтау (яғни, FAT12, FAT16 және FAT32 арасындағы таңдау) ОЖ өз кезегінде BPB өрістерінен анықталатын көлемдегі кластерлердің санына негізделген. Ең алдымен, түбірлік каталогтың секторларының саны есептеледі:

RootDirSectors = (BPB_RootEntCnt * 32) / BPB_BytsPerSec

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

Соңында деректер аймағының кластерлерінің саны анықталады:

CountofClusters = DataSec / BPB_SecPerClus

Кластерлердің санына байланысты файлдық жүйемен нақты сәйкестік бар:

• Кластерлерді санау< 4085 - FAT12
• CountofClusters = 4085 ÷ 65524 - FAT16
• Кластер саны > 65524 - FAT32

Ресми спецификацияға сәйкес, бұл FAT түрін анықтаудың жалғыз жарамды жолы. Көрсетілген сәйкестік ережелерін бұзатын көлемді жасанды түрде жасау Windows-тың оны қате өңдеуіне әкеледі. Дегенмен, кез келген жиі қате жазылған драйверлер арқылы файлдық жүйе түрін дұрыс анықтау үшін сыни мәндерге жақын CountofClusters мәндерін болдырмау ұсынылады (4085 және 65525).

Уақыт өте келе FAT кеңінен қолданыла бастады әртүрлі құрылғылар DOS, Windows, OS/2, Linux арасындағы үйлесімділік үшін. Майкрософт оларды лицензиялауға мәжбүрлеуге ниеті жоқ [ көрсетіңіз] .

2009 жылдың ақпанында Microsoft корпорациясы Linux негізіндегі автокөлік навигациялық жүйелерін өндіруші TomTom компаниясын патенттік құқықты бұзды деген айыппен сотқа берді.

Ескертпелер

1. http://cd.textfiles.com/megademo2/INFO/OS2_HPFS.TXT
2. www.microsoft.com/mscorp/ip/tech/fathist.asp archive.org сайтында
3. Microsoft Extensible Firmware Initiative FAT32 файлдық жүйесінің сипаттамасы 1.03. Microsoft (2000 жылғы 6 желтоқсан). - Құжат форматы Microsoft Word, 268 КБ. Мұрағатталған
4. VFAT туралы не деуге болады? . TechNet мұрағаты. Microsoft (15 қазан 1999 ж.). Түпнұсқадан 2011 жылдың 22 тамызында мұрағатталған. 2010 жылдың 5 сәуірінде алынған.
5. VFAT файлдық жүйесінің кеңейтімін пайда болған аттас файлдық жүйе драйверімен шатастырмау керек Windows үшінЖұмыс топтары 3.11 және қорғалған режимде MS-DOS функцияларына (INT 21h) қоңырауларды өңдеуге арналған (қараңыз:: KB126746: Windows for Workgroups нұсқасының тарихы. 3.11 НҰСҚА → Желіден тыс мүмкіндіктер. Microsoft (2003 жылғы 14 қараша). Түпнұсқадан 2011 жылдың 22 тамызында мұрағатталған. 2010 жылдың 5 сәуірінде алынған.)
6. Федералдық патенттік сот Microsoft корпорациясының FAT патентін жарамсыз деп жариялады (ағылшынша). онлайн. Heise Zeitschriften Verlag (2 наурыз 2007 ж.). Мұрағатталған
7. Брайан Кахин. Microsoft FAT патенттерімен әлемді шарлады. The Huffington Post (2009 жылғы 10 наурыз). Түпнұсқадан 2011 жылдың 22 тамызында мұрағатталған. Тексерілді, 2009 жылдың 10 наурызы.
8. Райан Пол.Майкрософттың FAT патенттеріне қатысты талаптары OSS Pandora's Box (ағылшынша) ашуы мүмкін. Ars Technica. Condé Nast басылымдары (25 ақпан, 2009 ж.). Мұрағатталған
9. Глин Муди.(ағылшынша). ComputerworldUK. IDG (5 наурыз 2009 ж.). Түпнұсқадан 2011 жылдың 22 тамызында мұрағатталған. 2009 жылдың 9 наурызында алынған.
10. Стивен Дж. Воган-Никольс. Linux компаниялары Microsoft патенттік қорғау пактілеріне қол қояды (ағылшынша). Computerworld блогтары. IDG (5 наурыз 2009 ж.). Түпнұсқадан 2011 жылдың 22 тамызында мұрағатталған. 2009 жылдың 9 наурызында алынған.
11. Эрика Огг. TomTom патенттік дауда Microsoft корпорациясына қарсы шығады. CNet (2009 жылдың 19 наурызы). Түпнұсқадан 2011 жылдың 22 тамызында мұрағатталған. 2009 жылдың 20 наурызында алынған.

Сілтемелер

• ECMA-107 (ағылшынша) FAT стандарты

Microsoft Windows компоненттері
Негізгі
Қызметтер басқару
Қолданбалар	DVD жасаушы контактілері Факс және сканерлеу Internet ExplorerЖурнал Үлкейткіш Медиа орталығы Windows Media Player Бағдарлама ынтымақтастық Құрылғы орталығы Windows Mobile Ұтқырлық орталығыБаяндауыш Paint Жеке символдық редактор Қашықтан көмек Сөйлеуді тану