mājas › Izglītība › Kāds fs fat formāts tiek uzskatīts. Ko darīt, ja dati tiek zaudēti. Tauku failu sistēmas organizācija

Kāds fs fat formāts tiek uzskatīts. Ko darīt, ja dati tiek zaudēti. Tauku failu sistēmas organizācija

Ievads

2.1 FAT16 sistēma

2.2 FAT32 sistēma

2.3. FAT16 un FAT32 salīdzinājums

3.1 NTFS sistēma

3.2 NTFS un FAT32 salīdzinājums

Secinājums

Bibliogrāfija

Ievads

Pašlaik vidēji vienā diskā tiek ierakstīti vairāki desmiti tūkstošu failu. Kā sakārtot visu šo dažādību, lai precīzi adresētu failu? Failu sistēmas mērķis ir efektīvs šīs problēmas risinājums.

Failu sistēma no lietotāja viedokļa ir "telpa", kurā atrodas faili. Un kā zinātnisks termins, tas ir veids, kā uzglabāt un organizēt piekļuvi datiem par informācijas nesējs vai tās sadaļa. Failu sistēmas klātbūtne ļauj noteikt, kā failu sauc un kur tas atrodas. Tā kā ar IBM PC saderīgajos datoros informācija tiek glabāta galvenokārt diskos, tajos izmantotās failu sistēmas nosaka datu organizēšanu diskos (precīzāk, loģiskajos diskos). Mēs apskatīsim FAT failu sistēmu.

fat ntfs failu sistēma

1. Radīšanas vēsture un vispārīgās īpašības FAT failu sistēma

Failu sistēmu FAT (File Allocation Table) 1977. gadā izstrādāja Bils Geitss un Marks Makdonalds, un sākotnēji tā tika izmantota operētājsistēmā 86-DOS. Lai nodrošinātu programmu pārnesamību no CP/M operētājsistēmas uz 86-DOS, tika saglabāti iepriekš pieņemtie failu nosaukumu ierobežojumi. 86-DOS vēlāk iegādājās Microsoft un kļuva par pamatu MS-DOS 1.0, kas tika izlaists 1981. gada augustā. FAT bija paredzēts darbam ar disketēm, kas ir mazākas par 1 MB, un sākotnēji nesniedza atbalstu cietajiem diskiem. FAT pašlaik atbalsta failus un nodalījumus līdz 2 GB.

FAT izmanto šādas failu nosaukumu piešķiršanas konvencijas:

nosaukumam jāsākas ar burtu vai ciparu, un tajā var būt jebkura ASCII rakstzīme, izņemot atstarpi un rakstzīmes "/\ :; |=,^*?

Nosaukumā ir ne vairāk kā 8 rakstzīmes, kam seko punkts un izvēles paplašinājums līdz 3 rakstzīmēm.

Rakstzīmju reģistrs failu nosaukumos netiek izdalīts un netiek saglabāts.

FAT nodalījuma struktūra ir parādīta 1.1. tabulā BIOS parametru bloks satur nepieciešamo BIOS informāciju par fiziskajām īpašībām. cietais disks. FAT failu sistēma nevar kontrolēt katru sektoru atsevišķi, tāpēc tā grupē blakus esošos sektorus klasteros. Tas samazina kopējo atmiņas vienību skaitu, kas failu sistēmai jāseko līdzi. Klastera lielums FAT ir pakāpē divi, un to nosaka sējuma lielums, formatējot disku (1.2. tabula). Klasteris apzīmē minimālo vietas daudzumu, ko fails var aizņemt. Tā rezultātā daļa diska vietas tiek iztērēta. Operētājsistēma ietver dažādas utilītas (DoubleSpace, DriveSpace), kas paredzētas datu kompaktēšanai diskā.

Tabula 1.1 - FAT nodalījuma struktūra

Sāknēšanas sektora BIOS parametru bloks (BPB) FATFAT (kopēšana) Saknes direktorijs Faila apgabals

FAT savu nosaukumu ieguva no tāda paša nosaukuma failu piešķiršanas tabulas. Failu piešķiršanas tabulā tiek glabāta informācija par loģiskā diska klasteriem. Katrai klasterim FAT ir atsevišķs ieraksts, kas norāda, vai tas ir brīvs, aizņemts ar faila datiem vai atzīmēts kā neizdevies (bojāts). Ja klasteris ir aizņemts ar failu, tad tā klastera adrese, kurā ir nākamā faila daļa, tiek norādīta attiecīgajā ierakstā failu sadales tabulā. Šī iemesla dēļ FAT tiek saukta par saistīto sarakstu failu sistēmu. Sākotnējā FAT versija, kas izstrādāta DOS 1.00, izmantoja 12 bitu failu piešķiršanas tabulu un atbalstīja nodalījumus līdz 16 MB (DOS ļauj izveidot ne vairāk kā divus FAT nodalījumus). Lai atbalstītu cietos diskus, kas lielāki par 32 MB, FAT bitu platums tika palielināts līdz 16 bitiem un klastera lielums tika palielināts līdz 64 sektoriem (32 KB). Tā kā katram klasterim var piešķirt unikālu 16 bitu numuru, FAT atbalsta ne vairāk kā 216 jeb 65 536 kopas vienā sējumā.

1.2. tabula — klasteru izmēri

Sadalījuma lielumsKlastera lielumsFAT tips< 16 Мб4 КбFAT1216 Мб - 127 Мб2 КбFAT16128 Мб - 255 Мб4 КбFAT16256 Мб - 511 Мб8 КбFAT16512 Мб - 1023 Мб16 КбFAT161 Гб - 2 Гб32 КбFAT16

Tā kā sāknēšanas ieraksts ir pārāk mazs, lai diskā saglabātu sistēmas failu meklēšanas algoritmu, sistēmas failiem ir jāatrodas noteiktā vietā, lai sāknēšanas ieraksts tos varētu atrast. Sistēmas failu fiksētā pozīcija datu apgabala sākumā nosaka stingru saknes direktorija un failu piešķiršanas tabulas lieluma ierobežojumu. Tā rezultātā kopējais failu un apakšdirektoriju skaits FAT diska saknes direktorijā ir ierobežots līdz 512.

Katrs fails un apakšdirektorijs FAT ir saistīts ar 32 baitu direktorijas elementu, kas satur faila nosaukumu, tā atribūtus (arhīvs, slēpts, sistēmas un tikai lasāms ), izveides (vai ievadīšanas tajā) datums un laiks jaunākās izmaiņas), kā arī citu informāciju (1.3. tabula).

1.3. tabula – Kataloga elementi

FAT failu sistēma vienmēr tiek aizpildīta brīva vieta diskā secīgi no sākuma līdz beigām. Veidojot jaunu failu vai palielinot esošu, tas failu piešķiršanas tabulā meklē pašu pirmo brīvo kopu. Ja darbības laikā daži faili tika izdzēsti, bet citu lielums ir mainījies, tad izveidotās tukšās kopas tiks izkaisītas pa visu disku. Ja kopas, kas satur faila datus, neatrodas rindā, fails kļūst sadrumstalots. Ļoti sadrumstaloti faili ievērojami samazina efektivitāti, jo, meklējot nākamo faila ierakstu, lasīšanas/rakstīšanas galviņām būs jāpārvietojas no viena diska apgabala uz citu. Operētājsistēmas, kas atbalsta FAT, parasti ietver īpaši komunālie pakalpojumi Diska defragmentēšana, kas paredzēta, lai uzlabotu failu darbību veiktspēju.

Vēl viens FAT trūkums ir tas, ka tā veiktspēja ir ļoti atkarīga no vienā direktorijā saglabāto failu skaita. Ja failu ir liels skaits (apmēram tūkstotis), failu saraksta nolasīšana direktorijā var aizņemt vairākas minūtes. Tas ir tāpēc, ka FAT direktorijam ir lineāra, nesakārtota struktūra, un direktoriju failu nosaukumi ir tādā secībā, kādā tie tika izveidoti. Rezultātā, jo vairāk ierakstu direktorijā, jo lēnāk darbojas programmas, jo, meklējot failu, ir jāpārskata visi direktorijā esošie ieraksti secīgi. Tā kā FAT sākotnēji tika izstrādāts viena lietotāja DOS operētājsistēmai, tas neparedz tādas informācijas glabāšanu kā īpašnieka informācija vai faila/direktorija piekļuves atļaujas. Tā ir visizplatītākā failu sistēma, un to vienā vai otrā līmenī atbalsta lielākā daļa mūsdienu operētājsistēmas. Pateicoties tā daudzpusībai, FAT var izmantot apjomiem, kas darbojas ar dažādiem OS.

Lai gan nav nekādu šķēršļu izmantot jebkuru citu failu sistēmu, formatējot disketes, lielākā daļa operētājsistēmu saderībai izmanto FAT. To daļēji var izskaidrot ar to, ka vienkāršajai FAT struktūrai ir nepieciešams mazāk vietas pieskaitāmo datu glabāšanai nekā citām sistēmām. Citu failu sistēmu priekšrocības kļūst pamanāmas tikai tad, ja tās tiek izmantotas datu nesējos, kas lielāki par 100 MB.

Jāatzīmē, ka FAT ir vienkārša failu sistēma, kas nenovērš failu bojājumus datora neparastas izslēgšanas dēļ. Operētājsistēmas, kas atbalsta FAT, ietver īpašas utilītas, kas pārbauda struktūru un labo failu sistēmas neatbilstības.

2. Failu sistēmu FAT16 un FAT32 raksturojums un to salīdzinājums

.1 FAT16 sistēma

FAT 16 failu sistēma ir galvenā operētājsistēmām DOS, Windows 95⁄98⁄Me, Windows NT⁄2000⁄XP, un to atbalsta arī lielākā daļa citu sistēmu. FAT 16 ir vienkārša failu sistēma, kas paredzēta maziem diskdziņiem un vienkāršas struktūras katalogi. Nosaukums cēlies no faila organizēšanas metodes nosaukuma - Failu piešķiršanas tabula. Šī tabula atrodas diska sākumā. Skaitlis 16 nozīmē, ka failu sistēma ir 16 bitu — klasteru adresēšanai tiek izmantoti 16 biti. Operētājsistēma izmanto failu piešķiršanas tabulu, lai atrastu failu un noteiktu kopas, kuras fails aizņem cietajā diskā. Turklāt tabulā tiek ierakstīta informācija par brīviem un bojātiem klasteriem. Lai atvieglotu FAT16 failu sistēmas izpratni, iedomājieties grāmatas satura rādītāju un to, kā jūs strādājat ar šo satura rādītāju; tieši tā operētājsistēma darbojas ar FAT 16.

Lai lasītu failu, operētājsistēmai ir jāatrod faila nosaukums ierakstam mapē un jānolasa faila pirmā klastera numurs. Pirmais klasteris apzīmē faila sākumu. Pēc tam jums ir jāizlasa FAT elements, kas atbilst faila pirmajai klasterim. Ja elementā ir etiķete - pēdējā ķēdē, tad nekas nav jāmeklē tālāk: viss fails ietilpst vienā klasterī. Ja klasteris nav pēdējais, tad tabulas elementā ir nākamā klastera numurs. Nākamā klastera saturs ir jālasa pēc pirmā. Kad ķēdē ir atrasts pēdējais klasteris, tad, ja fails neaizņem visu klasteru, ir nepieciešams nogriezt klastera papildu baitus. Papildu baiti tiek apgriezti atbilstoši mapes ierakstā saglabātā faila garumam.

Lai rakstītu failu, operētājsistēmai ir jāveic šāda darbību secība. Bezmaksas mapes ierakstā tiek izveidots faila apraksts, pēc tam tiek meklēts bezmaksas FAT ieraksts un mapes ierakstā tiek ievietota saite uz to. Pirmais klasteris, ko apraksta atrastais FAT elements, ir aizņemts. Šis FAT elements satur nākamās kopas numuru vai ķēdes pēdējās kopas zīmi.

Operētājsistēma darbojas tā, lai arvien vairāk savāktu ķēdes no blakus esošajām kopām. Ir skaidrs, ka piekļuve secīgi izvietotiem klasteriem būs daudz ātrāka nekā piekļuve klasteriem, kas nejauši izkaisīti pa visu disku. Šajā gadījumā tiek ignorētas kopas, kas jau ir aizņemtas un FAT atzīmētas kā bojātas.

FAT16 failu sistēmā klastera numuram ir piešķirti 16 biti. Tāpēc maksimālais klasteru skaits ir 65525, un maksimālais klasteru lielums ir 128 sektori. Šajā gadījumā maksimālais nodalījumu vai disku izmērs FAT16 ir 4,2 gigabaiti. Loģiski formatējot disku vai nodalījumu, operētājsistēma cenšas izmantot minimālo klastera izmēru, lai iegūtais klasteru skaits nepārsniegtu 65525. Acīmredzot, jo lielāks nodalījuma izmērs, jo lielākam jābūt klastera izmēram. Daudzas operētājsistēmas nedarbojas pareizi, ja kopas lielums ir 128 sektori. Rezultātā FAT16 nodalījuma maksimālais izmērs tiek samazināts līdz 2 gigabaitiem. Parasti, jo lielāks ir klastera izmērs, jo lielāks ir diska vietas zudums. Tas ir saistīts ar faktu, ka faila pēdējā klasteris ir tikai daļēji aizpildīts. Piemēram, ja 17 KB fails ir ierakstīts nodalījumā ar klastera lielumu 16 KB, šis fails aizņems divus klasterus, kur pirmais klasteris būs pilnībā pilns un tikai 1 KB datu tiks ierakstīti otrajā klasterī, atstājot atlikušie 15 KB vietas otrajā klasterī ir tukši aizpildīti, un tie nebūs pieejami rakstīšanai citos failos. Ja lielajos diskos tiek ierakstīts liels skaits mazu failu, diska vietas zudums būs ievērojams. Nākamajā tabulā 2.1 ir sniegta informācija par iespējamu diska vietas zudumu dažādiem nodalījumu izmēriem.

Tabula 2.1.1 — diska vietas izniekošana

Sadalījuma lielumsKlastera lielums Diska vietas zudums127 MB2 KB2% 128-255 MB4 KB4% 256-511 MB8 KB10% 512-1023 MB16 KB25% 1024-2047 MB32 KB40% 2048-4096 MB04

Ir divi iespējamie veidi, kā samazināt diska vietas zudumu. Pirmais ir diska vietas sadalīšana mazos nodalījumos ar mazu klastera izmēru. Otrais ir izmantot FAT32 failu sistēmu<#"center">2.2 FAT32 sistēma

FAT32 failu sistēma ir jaunāka failu sistēma, kuras pamatā ir FAT formāts, un to atbalsta Windows 95 OSR2, Windows 98 un Windows Millennium Edition. FAT32 izmanto 32 bitu klasteru ID, bet rezervē nozīmīgākos 4 bitus, tāpēc efektīvais klastera ID lielums ir 28 biti. Tā kā FAT32 klasteru maksimālais izmērs ir 32 KB, FAT32 teorētiski var apstrādāt 8 terabaitu apjomus. Windows 2000 ierobežo jauno FAT32 sējumu lielumu līdz 32 GB, lai gan tā atbalsta esošos lielākus FAT32 sējumus (izveidotus citās operētājsistēmās). Lielāks klasteru skaits, ko atbalsta FAT32, ļauj tai pārvaldīt diskus efektīvāk nekā FAT 16. FAT32 var izmantot 512 baitu kopas sējumiem līdz 128 MB.

Failu sistēma FAT 32 tiek izmantota kā noklusējuma failu sistēma operētājsistēmā Windows 98. Šī operētājsistēma nāk ar īpaša programma diska konvertēšana no FAT 16 uz FAT 32. Operētājsistēmās Windows NT un Windows 2000 var izmantot arī FAT failu sistēmu, tāpēc varat palaist datoru no DOS diska un pilna piekļuve visiem failiem. Tomēr dažas no vismodernākajām Windows NT un Windows 2000 funkcijām nodrošina tā NTFS failu sistēma (NT failu sistēma). NTFS ļauj izveidot diska nodalījumus līdz 2 TB (piemēram, FAT 32), bet papildus tam ir iebūvētas failu saspiešanas, drošības un auditēšanas funkcijas, kas nepieciešamas, strādājot tīkla vidē. Un operētājsistēmā Windows 2000 ir ieviests atbalsts failu sistēmai FAT 32. Operētājsistēmas instalēšana Windows sistēmas NT startē FAT diskā, bet, ja lietotājs vēlas, instalēšanas beigās diskā esošos datus var pārvērst NTFS formātā.

To var izdarīt vēlāk, izmantojot utilītu Convert. exe, kas tiek piegādāts kopā ar operētājsistēmu. Diska nodalījums, kas pārveidots par NTFS, kļūst nepieejams citām operētājsistēmām. Lai atgrieztos DOS, Windows 3.1 vai Windows 9x, jums ir jāizdzēš NTFS nodalījums un tā vietā jāizveido FAT nodalījums. Windows 2000 var instalēt diskā ar FAT 32 un NTFS failu sistēmām.

FAT32 failu sistēmu iespējas ir daudz plašākas nekā FAT16. Vissvarīgākā iezīme ir tā, ka tā atbalsta diskus līdz 2047 GB un darbojas ar mazākiem klasteriem, tādējādi ievērojami samazinot neizmantotās diska vietas daudzumu. Piemēram, HDD 2 GB FAT16 izmanto 32 KB lielus klasterus, bet FAT32 — 4 KB lielus klasterus. Lai saglabātu saderību ar esošajām programmām, tīkliem un ierīču draiveriem, kad vien iespējams, FAT32 ir ieviests ar minimālām izmaiņām arhitektūrā, API, iekšējās datu struktūrās un diska formātā. Bet, tā kā FAT32 tabulas elementi tagad ir četri baiti, daudzas iekšējās un diskā esošās datu struktūras un API ir jāpārskata vai jāpaplašina. Noteiktas API FAT32 diskdziņos ir bloķētas, lai mantotās diska utilītas nesabojātu FAT32 disku saturu. Šīs izmaiņas neietekmēs lielāko daļu programmu. Esošie rīki un draiveri darbosies uz FAT32 diskdziņiem. Tomēr MS-DOS bloku ierīču draiveri (piemēram, Aspidisk.sys) un diska utilītas ir jāmaina, lai atbalstītu FAT32. Visas Microsoft nodrošinātās diska utilītas (Format, Fdisk, Defrag un ScanDisk reālajam un aizsargātajam režīmam) ir pārveidotas, lai pilnībā atbalstītu FAT32. Turklāt Microsoft palīdz vadošajiem disku utilītu un ierīču draiveru pārdevējiem pārveidot savus produktus, lai tie atbalstītu FAT32. FAT32 ir efektīvāks par FAT16, strādājot ar lielākiem diskiem, un nav nepieciešams tos sadalīt 2 GB nodalījumos. Windows 98 noteikti atbalsta FAT16, jo šī failu sistēma ir saderīga ar citām operētājsistēmām, tostarp trešo pušu operētājsistēmām. MS-DOS reālajā režīmā un iekšā drošais režīms Operētājsistēmā Windows 98 FAT32 failu sistēma ir ievērojami lēnāka nekā FAT16. Tāpēc, palaižot programmas MS DOS režīmā, ieteicams iekļaut Autoexec. bat vai PIF faila komanda, lai lejupielādētu Smartdrv. exe, kas paātrinās diska darbības. Dažas mantotās programmas, kas izstrādātas FAT16 specifikācijai, var ziņot par nepareizu informāciju par brīvās vai kopējās diska vietas apjomu, ja tā ir lielāka par 2 GB. Windows 98 nodrošina jaunas API operētājsistēmai MS-DOS un Win32, kas ļauj pareizi noteikt šos rādītājus.

.3 FAT16 un FAT32 salīdzinājums

2.3.1. tabula — FAT16 un FAT32 failu sistēmu salīdzinājums

FAT16FAT32Ieviests un izmantots lielākajā daļā operētājsistēmu (MS-DOS, Windows 98, Windows NT, OS/2, UNIX). Ieslēgts Šis brīdis Atbalstīts tikai operētājsistēmās Windows 95 OSR2 un Windows 98. Ļoti efektīvs loģiskajiem diskdziņiem, kas mazāki par 256 MB. Nedarbojas ar diskiem, kas mazāki par 512 MB. Atbalsta diska saspiešanu, piemēram, izmantojot DriveSpace algoritmu. Neatbalsta diska saspiešanu. Apstrādā ne vairāk kā 65 525 klasterus, kuru lielums ir atkarīgs no loģiskā diska lieluma. Tā kā klastera maksimālais izmērs ir 32 KB, FAT16 var darboties ar loģiskajiem diskdziņiem, kas nav lielāki par 2 GB. Spēj strādāt ar loģiskajiem diskiem līdz 2047 GB ar maksimālo klastera izmēru 32 KB.

Maksimālais iespējamais faila garums FAT32 ir 4 GB mīnus 2 baiti. Win32 lietojumprogrammas var atvērt šāda garuma failus bez īpašas apstrādes. Citām lietojumprogrammām ir jāizmanto Int 21h pārtraukums, funkcija 716C (FAT32) ar atvērto karogu, kas iestatīts uz EXTEND-SIZE (1000h).

Failu sistēmā FAT32 faila piešķiršanas tabulā katram klasterim tiek piešķirti 4 baiti, savukārt FAT16 - 2 un FAT12 - 1.5.

32 bitu FAT32 tabulas elementa nozīmīgākie 4 biti ir rezervēti un nepiedalās klastera numura veidošanā. Programmām, kas tieši nolasa FAT32 tabulu, šie biti ir jāslēpj un jāaizsargā no izmaiņām, kad tiek rakstītas jaunas vērtības.

Tātad, FAT32 ir šādas priekšrocības salīdzinājumā ar iepriekšējām FAT failu sistēmas ieviešanām:

atbalsta diskus līdz 2 TB;

efektīvāk organizē diska vietu. FAT32 izmanto mazākas kopas (4 KB diskiem līdz 8 GB), kas ietaupa līdz 10-15% vietas lielajos diskos salīdzinājumā ar FAT;

FAT 32 saknes direktorijs, tāpat kā visi pārējie direktoriji, tagad ir neierobežots, tas sastāv no kopu ķēdes un var atrasties jebkurā diska vietā;

ir lielāka uzticamība: FAT32 spēj pārvietot saknes direktoriju un strādāt ar FAT dublējumu, turklāt FAT32 disku sāknēšanas ieraksts ir paplašināts, iekļaujot kritisko datu struktūru dublējumkopiju, kas nozīmē, ka FAT32 diskdziņi ir mazāk jutīgi pret atsevišķu slikto zonu rašanās, nekā esošie FAT apjomi;

programmas ielādējas par 50% ātrāk.

2.3.2. tabula. Klasteru izmēru salīdzinājums

Diska lielums Klastera lielums FAT16, KB Klastera lielums FAT32, KB256 MB-511 MB8Netiek atbalstīts512 MB - 1023 MB1641024 MB - 2 GB3242 GB - 8 GBNetiek atbalstīts48 GB-16 GBNetiek atbalstīts816 GB-23 GBNetiek atbalstīts.

3. Alternatīvais fails NTFS sistēma un tā salīdzinājums ar FAT32

3.1 NTFS sistēma

(Jaunās tehnoloģijas failu sistēma) ir vispiemērotākā failu sistēma, strādājot ar Windows NT, jo tā ir īpaši izstrādāta šai sistēmai. Operētājsistēmā Windows NT ir iekļauta konvertēšanas utilīta, kas pārvērš FAT un HPFS sējumus NTFS sējumos. NTFS ir ievērojami paplašinājis iespējas kontrolēt piekļuvi atsevišķiem failiem un direktorijiem, ieviesis lielu skaitu atribūtu, ieviesis kļūdu toleranci, dinamisku failu saspiešanu un atbalstu POSIX standarta prasībām. NTFS pieļauj failu nosaukumus, kuru garums nepārsniedz 255 rakstzīmes, un izmanto to pašu algoritmu, lai ģenerētu īso nosaukumu kā VFAT. NTFS ir iespēja pašatjaunoties OS vai aparatūras kļūmes gadījumā, lai diska apjoms paliktu pieejams un direktoriju struktūra netiktu traucēta.

Katrs fails NTFS sējumā ir attēlots ar ierakstu īpašā failā - MFT (Master File Table). NTFS rezervē pirmos 16 tabulas ierakstus, kuru izmērs ir aptuveni 1 MB, īpašai informācijai. Pirmais tabulas ieraksts apraksta pašu galveno failu tabulu. Tam seko MFT spoguļa ieraksts. Ja pirmais MFT ieraksts ir bojāts, NTFS nolasa otro ierakstu, lai atrastu spoguļa MFT failu, kura pirmais ieraksts ir identisks pirmajam MFT ierakstam. MFT datu segmentu un spoguļa MFT faila atrašanās vieta tiek saglabāta sāknēšanas sektorā. Sāknēšanas sektora kopija atrodas diska loģiskajā centrā. Trešais MFT ieraksts satur žurnāla failu, ko izmanto failu atkopšanai. Septiņpadsmito un nākamos ierakstus galvenajā failu tabulā izmanto faktiskie faili un direktoriji sējumā.

Darījumu žurnālā (žurnāla failā) tiek ierakstītas visas darbības, kas ietekmē sējuma struktūru, tostarp faila izveide un visas komandas, kas maina direktoriju struktūru. Darījumu žurnāls tiek izmantots, lai atkoptu NTFS sējumu pēc sistēmas kļūmes. Saknes direktorija ieraksts satur saknes direktorijā saglabāto failu un direktoriju sarakstu.

Sējuma piešķiršanas shēma tiek saglabāta bitkartes failā. Šī faila datu atribūtā ir ietverta bitkarte, kuras katrs bits apzīmē vienu sējuma kopu un norāda, vai klasteris ir brīvs vai aizņemts ar kādu failu. Atbalsta arī sliktu klastera failu, lai ierakstītu sējuma sliktas vietas, un sējuma failu. , kas satur sējuma nosaukumu, NTFS versiju un bitu, kas tiek iestatīts, kad sējums tiek bojāts. Visbeidzot, ir fails, kurā ir atribūtu definīciju tabula, kurā ir norādīti sējumā atbalstīto atribūtu veidi un to, vai tos var indeksēt, atjaunot ar sistēmas atjaunošanu utt., piešķir vietu klasteros un izmanto tiem 64 bitu numerāciju , kas ļauj izveidot 264 klasterus, katrs līdz 64 KB. Tāpat kā FAT gadījumā, klastera lielums var atšķirties, taču tas ne vienmēr palielinās proporcionāli diska izmēram. Noklusētie klasteru izmēri, formatējot nodalījumu, ir parādīti 3.1. tabulā.

Sadalījuma lielumsKlastera lielums< 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 ļauj saglabāt failus līdz 16 eksabaitiem (264 baitiem), un tajā ir iebūvēta reāllaika failu blīvēšana. Saspiešana ir viens no faila vai direktorija atribūtiem, un, tāpat kā jebkuru atribūtu, to var noņemt vai instalēt jebkurā laikā (saspiešana ir iespējama nodalījumos, kuru klastera izmērs nepārsniedz 4 KB). Saspiežot failu, atšķirībā no FAT izmantotajām blīvēšanas shēmām, tiek izmantota blīvēšana pa failiem, līdz ar to nelielas diska daļas bojājums neizraisa informācijas zudumu citos failos.

Lai samazinātu sadrumstalotību, NTFS vienmēr mēģina saglabāt failus blakus esošos blokos. Šī sistēma izmanto B-koka direktoriju struktūru, kas ir līdzīga augstas veiktspējas HPFS failu sistēmai, nevis saistītais saraksts izmanto FAT. Tas padara failu meklēšanu direktorijā ātrāku, jo failu nosaukumi tiek glabāti sakārtoti leksikogrāfiskā secībā. tika izstrādāta kā atkopjama failu sistēma, izmantojot darījumu apstrādes modeli. Katru I/O operāciju, kas modificē failu NTFS sējumā, sistēma uzskata par transakciju, un to var izpildīt kā nedalāmu bloku. Kad lietotājs modificē failu, žurnālfailu pakalpojums reģistrē visu informāciju, kas nepieciešama, lai atkārtotu vai atsauktu darījumu. Ja darījums ir veiksmīgi pabeigts, fails tiek mainīts. Ja nē, NTFS atceļ darījumu.

Neskatoties uz aizsardzību pret nesankcionētu piekļuvi datiem, NTFS nenodrošina nepieciešamo saglabātās informācijas konfidencialitāti. Lai piekļūtu failiem, vienkārši palaidiet datoru DOS no disketes un šai sistēmai izmantojiet kādu trešās puses NTFS draiveri.

Sākot ar Windows versijas NT 5.0 (jauns nosaukums operētājsistēmai Windows 2000) Microsoft atbalsta jauno NTFS 5.0 failu sistēmu. Jaunā NTFS versija ieviesa papildu faila atribūti; Līdz ar piekļuves tiesībām ir ieviests piekļuves liegšanas jēdziens, kas ļauj, piemēram, lietotājam mantot grupas tiesības uz failu, aizliegt viņam mainīt tā saturu. Jauna sistēmaļauj arī:

ieviest ierobežojumus (kvotas) lietotājiem paredzētās diska vietas daudzumam;

kartējiet jebkuru direktoriju (gan lokālajā, gan attālajā datorā) ar lokālā diska apakšdirektoriju.

Interesanta jaunās Windows NT versijas iezīme ir dinamiska failu un direktoriju šifrēšana, kas palielina informācijas glabāšanas uzticamību. Operētājsistēmā Windows NT 5.0 ir iekļauta šifrēšanas failu sistēma (EFS), kas izmanto koplietojamo atslēgu šifrēšanas algoritmus. Ja failam ir iestatīts šifrēšanas atribūts, tad, kad lietotāja programma piekļūst failam rakstīšanai vai lasīšanai, fails tiek kodēts un pārskatāmi dekodēts programmai.

.2 NTFS un FAT32 salīdzinājums

Priekšrocības:

Ātrs piekļuves ātrums maziem failiem;

Diska vietas apjoms mūsdienās ir praktiski neierobežots;

Failu sadrumstalotība neietekmē pašu failu sistēmu;

Augsta datu glabāšanas uzticamība un failu struktūra;

Augsta veiktspēja, strādājot ar lieliem failiem;

Trūkumi:

Augstākas skaļuma prasības brīvpiekļuves atmiņa salīdzinot ar FAT 32;

Darbs ar vidēja izmēra direktorijiem ir sarežģīts to sadrumstalotības dēļ;

Vairāk zems ātrums darbs, salīdzinot ar FAT 3232

Priekšrocības:

Liels ātrums;

Zema RAM prasība;

Efektīvs darbs ar vidējiem un maziem failiem;

Mazāks diska nodilums, jo ir mazākas lasīšanas/rakstīšanas galviņas kustības.

Trūkumi:

Zema aizsardzība pret sistēmas kļūmēm;

Nav efektīvs darbs ar lieliem failiem;

Sadalījuma un faila maksimālā apjoma ierobežojums;

Samazināta veiktspēja sadrumstalotības dēļ;

Samazināta veiktspēja, strādājot ar direktorijiem, kas satur lielu skaitu failu;

Tātad abas failu sistēmas glabā datus klasteros, kuru minimālais izmērs ir 512 b. Parasti parastais klastera izmērs ir 4 Kb. Šeit, iespējams, līdzības beidzas. Kaut kas par sadrumstalotību: NTFS veiktspēja strauji samazinās, kad disks ir pilns par 80–90%. Tas ir saistīts ar pakalpojumu un darba failu sadrumstalotību. Jo vairāk jūs strādājat ar tik aizņemtu disku, jo spēcīgāka ir sadrumstalotība un zemāka veiktspēja. FAT 32 diska darba zonas sadrumstalotība notiek agrākos posmos. Punkts šeit ir atkarīgs no tā, cik bieži rakstāt/dzēšat datus. Tāpat kā NTFS gadījumā, sadrumstalotība ievērojami samazina veiktspēju. Tagad par RAM. Pati FAT 32 izklājlapas apjoms var aizņemt aptuveni vairākus megabaitus RAM. Bet palīgā nāk kešatmiņa. Kas ir ierakstīts kešatmiņā:

Visbiežāk izmantotie direktoriji;

Dati par visiem pašlaik izmantotajiem failiem;

Dati par brīvo vietu diskā;

Kā ar NTFS? Lielus direktorijus ir grūti saglabāt kešatmiņā, un tie var sasniegt vairākus desmitus megabaitu. Plus MFT, kā arī informācija par brīvu vietu diskā. Lai gan jāatzīmē, ka NTFS joprojām diezgan ekonomiski izmanto RAM resursus. Mums ir veiksmīga datu glabāšanas sistēma; MFT katrs ieraksts ir aptuveni 1 Kb. Bet tomēr prasības RAM apjomam ir augstākas nekā FAT 32. Īsāk sakot, ja jūsu atmiņa ir mazāka vai vienāda ar 64 Mb, tad ātruma ziņā efektīvāks būs FAT 32. Ja tas ir lielāks, tad ātruma atšķirība būs neliela, un bieži vien tās nebūs. Tagad par pašu cieto disku. Lai izmantotu NTFS, ir nepieciešama kopnes pārvaldīšana. Kas tas ir? Šis ir īpašs vadītāja un kontroliera darbības režīms. Izmantojot BM, apmaiņa notiek bez procesora līdzdalības. Virtuālās mašīnas neesamība ietekmēs sistēmas veiktspēju. Turklāt, izmantojot sarežģītāku failu sistēmu, palielinās lasīšanas/rakstīšanas galviņu kustību skaits, kas arī ietekmē ātrumu. Diska kešatmiņas klātbūtne vienlīdz pozitīvi ietekmē gan NTFS, gan FAT 32.

Secinājums

FAT priekšrocības ir zemas datu uzglabāšanas izmaksas un pilnīga saderība ar lielu skaitu operētājsistēmu un aparatūras platformu. Šī failu sistēma joprojām tiek izmantota diskešu formatēšanai, kur lielajam nodalījuma apjomam, ko atbalsta citas failu sistēmas, nav nozīmes, un zemas pieskaitāmās izmaksas ļauj ekonomiski izmantot nelielu disketes apjomu (NTFS prasa vairāk vietas datu glabāšanai, kas ir pilnīgi nepieņemams disketēm).

FAT32 darbības joma patiesībā ir daudz šaurāka - šī failu sistēma ir jāizmanto, ja vēlaties piekļūt nodalījumiem ar izmantojot Windows 9x un izmantojot Windows 2000/XP. Bet, tā kā Windows 9x nozīme mūsdienās ir praktiski zudusi, šīs failu sistēmas izmantošana nav īpaši interesanta.

Bibliogrāfija

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

FAT failu sistēmas

FAT16

FAT16 failu sistēma ir izveidota pirms MS-DOS, un to atbalsta visas operētājsistēmas. Microsoft sistēmas lai nodrošinātu saderību. Tās nosaukums File Allocation Table lieliski atspoguļo failu sistēmas fizisko organizāciju, kuras galvenās īpašības ietver faktu, ka atbalstītā sējuma (cietā diska vai cietā diska nodalījuma) maksimālais izmērs nepārsniedz 4095 MB. MS-DOS laikos 4 GB cietie diski šķita kā sapnis (20-40 MB diski bija greznība), tāpēc šāda rezerve bija diezgan pamatota.

Sējums, kas formatēts FAT16 lietošanai, ir sadalīts klasteros. Noklusējuma klastera lielums ir atkarīgs no sējuma lieluma un var būt no 512 baitiem līdz 64 KB. Tabulā 2. attēlā parādīts, kā klastera lielums mainās atkarībā no apjoma lieluma. Ņemiet vērā, ka klastera lielums var atšķirties no noklusējuma vērtības, taču tam ir jābūt vienai no tabulā norādītajām vērtībām. 2.

Nav ieteicams izmantot FAT16 failu sistēmu apjomiem, kas lielāki par 511 MB, jo salīdzinoši maziem failiem diska vieta tiks izmantota ārkārtīgi neefektīvi (1 baita fails aizņems 64 KB). Neatkarīgi no klastera lieluma FAT16 failu sistēma netiek atbalstīta apjomiem, kas lielāki par 4 GB.

FAT32

Sākot ar Microsoft Windows 95 OEM Service Release 2 (OSR2) ieviesa atbalstu 32 bitu FAT sistēmā Windows. Sistēmām, kuru pamatā ir Windows NT, šī failu sistēma pirmo reizi tika atbalstīta operētājsistēmā Microsoft Windows 2000. Lai gan FAT16 var atbalstīt sējumus līdz 4 GB, FAT32 var atbalstīt sējumus līdz 2 TB. Klastera lielums FAT32 var atšķirties no 1 (512 baiti) līdz 64 sektoriem (32 KB). FAT32 klasteru vērtībām ir nepieciešami 4 baiti (32 biti, nevis 16 biti kā FAT16), lai saglabātu klasteru vērtības. Tas jo īpaši nozīmē, ka dažas failu utilītas, kas paredzētas FAT16, nevar strādāt ar FAT32.

Galvenā atšķirība starp FAT32 un FAT16 ir tāda, ka ir mainījies diska loģiskā nodalījuma lielums. FAT32 atbalsta apjomu līdz 127 GB. Turklāt, ja, izmantojot FAT16 ar 2 GB diskiem, bija nepieciešams 32 KB liels klasteris, tad FAT32 diskiem ar ietilpību no 512 MB līdz 8 GB ir piemērots 4 KB klasteris (4.

Tas attiecīgi nozīmē efektīvāku diska vietas izmantošanu – jo mazāks ir klasteris, jo mazāk vietas ir nepieciešams faila glabāšanai un līdz ar to ir mazāka iespēja, ka disks sadrumstalosies.

Izmantojot FAT32, maksimālais faila lielums var sasniegt 4 GB mīnus 2 baiti. Ja, izmantojot FAT16, maksimālais ierakstu skaits saknes direktorijā bija ierobežots līdz 512, tad FAT32 ļauj palielināt šo skaitu līdz 65 535.

FAT32 nosaka ierobežojumus minimālajam apjoma lielumam - tam jābūt vismaz 65 527 klasteriem. Šajā gadījumā klastera lielums nevar būt tāds, lai FAT aizņemtu vairāk par 16 MB–64 KB / 4 vai 4 miljoniem klasteru.

Izmantojot garus failu nosaukumus, dati, kas nepieciešami, lai piekļūtu no FAT16 un FAT32, nepārklājas. Kad veidojat failu ar garu nosaukumu, sistēma Windows izveido atbilstošu nosaukumu 8.3 formātā un vienu vai vairākus ierakstus direktorijā, lai saglabātu garo nosaukumu (13 garā faila nosaukuma rakstzīmes katrā ierakstā). Katrs nākamais gadījums saglabā atbilstošo faila nosaukuma daļu unikoda formātā. Šādiem gadījumiem ir atribūti "sējuma identifikators", "tikai lasāms", "sistēma" un "slēpts" - kopa, kuru MS-DOS ignorē; šajā operētājsistēmā failam tiek piekļūts ar tā aizstājvārdu 8.3 formātā.

Failu sistēma NTFS

IN Microsoft sastāvs Windows 2000 ietver atbalstu jaunai NTFS failu sistēmas versijai, kas jo īpaši nodrošina darbu ar direktoriju pakalpojumiem Active Directory, pārspēt punktus, informācijas drošības rīkus, piekļuves kontroli un vairākas citas funkcijas.

Tāpat kā ar FAT, galvenais informācijas vienība NTFS sistēmā tas ir klasteris. Tabulā 5. attēlā parādīti noklusējuma klasteru izmēri dažādu jaudu apjomiem.

Kad veidojat NTFS failu sistēmu, formatētājs izveido galveno failu tabulas (MTF) failu un citus apgabalus, lai saglabātu metadatus. NTFS izmanto metadatus, lai ieviestu failu struktūru. Pirmos 16 ierakstus MFT rezervē pats NTFS. Metadatu failu $Mft un $MftMirr atrašanās vieta tiek ierakstīta diska sāknēšanas sektorā. Ja pirmais ieraksts MFT ir bojāts, NTFS nolasa otro ierakstu, lai atrastu pirmā ieraksta kopiju. Pilnīga sāknēšanas sektora kopija atrodas sējuma beigās. Tabulā 6. attēlā ir uzskaitīti galvenie MFT saglabātie metadati.

Atlikušajos MFT ierakstos ir ieraksti par katru failu un direktoriju, kas atrodas sējumā.

Parasti viens fails izmanto vienu MFT ierakstu, taču, ja failam ir liels atribūtu kopums vai tas ir pārāk sadrumstalots, var būt nepieciešami papildu ieraksti, lai saglabātu informāciju par to. Šajā gadījumā faila pirmais ieraksts, ko sauc par bāzes ierakstu, saglabā pārējo ierakstu atrašanās vietu. Dati par maziem failiem un direktorijiem (līdz 1500 baitiem) ir pilnībā ietverti pirmajā ierakstā.

Faila atribūti NTFS

Katrs NTFS sējuma aizņemtais sektors pieder vienam vai otram failam. Pat failu sistēmas metadati ir daļa no faila. NTFS apstrādā katru failu (vai direktoriju) kā faila atribūtu kopu. Tādi elementi kā faila nosaukums, tā drošības informācija un pat tajā esošie dati ir faila atribūti. Katrs atribūts tiek identificēts ar īpašu tipa kodu un, pēc izvēles, atribūta nosaukumu.

Ja faila atribūti iekļaujas faila ierakstā, tos sauc par rezidentu atribūtiem. Šie atribūti vienmēr ir faila nosaukums un izveides datums. Gadījumos, kad faila informācija ir pārāk liela, lai ietilptu vienā MFT ierakstā, daži faila atribūti kļūst par nerezidentiem. Rezidentu atribūti tiek glabāti vienā vai vairākās klasteros un ir alternatīvu datu plūsma pašreizējam apjomam (vairāk par to tālāk). NTFS izveido atribūtu Atribūtu saraksts, lai aprakstītu rezidentu un nerezidentu atribūtu atrašanās vietu.

Tabulā 7. attēlā parādīti galvenie faila atribūti, kas definēti NTFS. Nākotnē šis saraksts var tikt papildināts.

CDFS failu sistēma

Windows 2000 nodrošina atbalstu CDFS failu sistēmai, kas atbilst ISO'9660 standartam, kas apraksta informācijas izkārtojumu CD-ROM. Atbalstīts garie vārdi failus saskaņā ar ISO’9660 2. līmeni.

Veidojot kompaktdisku lietošanai ar Windows vadība 2000 jāpatur prātā sekojošais:

visu direktoriju un failu nosaukumos ir jābūt mazāk par 32 rakstzīmēm;
visos direktoriju un failu nosaukumos ir jāsastāv tikai no lielajiem burtiem;
direktorija dziļums nedrīkst pārsniegt 8 līmeņus no saknes;
Failu nosaukumu paplašinājumu izmantošana nav obligāta.

Failu sistēmu salīdzinājums

Operētājsistēmā Microsoft Windows 2000 ir iespējams izmantot failu sistēmas FAT16, FAT32, NTFS vai to kombinācijas. Operētājsistēmas izvēle ir atkarīga no šādiem kritērijiem:

kā tiek lietots dators;
aparatūras platforma;
cieto disku izmērs un skaits;
informācijas drošība

FAT failu sistēmas

Kā jūs, iespējams, jau pamanījāt, skaitļi failu sistēmu nosaukumos - FAT16 un FAT32 - norāda nepieciešamo bitu skaitu, lai saglabātu informāciju par faila izmantotajiem klasteru numuriem. Tādējādi FAT16 izmanto 16 bitu adresēšanu un attiecīgi ir iespējams izmantot līdz pat 2 16 adresēm. Operētājsistēmā Windows 2000 pirmie četri FAT32 failu atrašanās vietu tabulas biti tiek izmantoti saviem mērķiem, tāpēc sistēmā FAT32 adrešu skaits sasniedz 2 28.

Tabulā 8. attēlā parādīti klasteru izmēri FAT16 un FAT32 failu sistēmām.

Papildus būtiskām klasteru lieluma atšķirībām FAT32 ļauj arī paplašināt saknes direktoriju (FAT16 ierakstu skaits ir ierobežots līdz 512 un var būt pat mazāks, ja tiek izmantoti gari failu nosaukumi).

FAT16 priekšrocības

Starp FAT16 priekšrocībām ir šādas:

failu sistēmu atbalsta operētājsistēmas MS-DOS, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000, kā arī dažas UNIX operētājsistēmas;
ir liels skaits programmu, kas ļauj labot kļūdas šajā failu sistēmā un atjaunot datus;
ja rodas problēmas ar sāknēšanu no cietā diska, sistēmu var sāknēt no disketes;
Šī failu sistēma ir diezgan efektīva apjomiem, kas mazāki par 256 MB.

FAT16 trūkumi

Galvenie FAT16 trūkumi ir:

saknes direktorijā nedrīkst būt vairāk par 512 elementiem. Garu failu nosaukumu izmantošana ievērojami samazina šo elementu skaitu;
FAT16 atbalsta ne vairāk kā 65 536 klasterus, un, tā kā dažas kopas ir rezervētas operētājsistēmai, pieejamo klasteru skaits ir 65 524. Katrai klasterim ir noteikts izmērs noteiktai loģiskai ierīcei. Kad tiek sasniegts maksimālais klasteru skaits pie maksimālā klastera lieluma (32 KB), maksimālais atbalstītais sējuma lielums ir ierobežots līdz 4 GB (operētājsistēmā Windows 2000). Lai saglabātu saderību ar MS-DOS, Windows 95 un Windows 98, sējuma lielums zem FAT16 nedrīkst pārsniegt 2 GB;
FAT16 neatbalsta iebūvēto failu aizsardzību un saspiešanu;
Lielos diskos tiek zaudēts daudz vietas, jo tiek izmantots maksimālais klastera izmērs. Vieta failam tiek piešķirta, pamatojoties nevis uz faila lielumu, bet gan uz klastera lielumu.

FAT32 priekšrocības

Starp FAT32 priekšrocībām ir šādas:

diska vietas piešķiršana ir efektīvāka, īpaši lieliem diskiem;
FAT32 saknes direktorijs ir regulāra kopu ķēde, un to var atrast jebkurā diska vietā. Pateicoties tam, FAT32 neuzliek nekādus ierobežojumus elementu skaitam saknes direktorijā;
mazāku klasteru izmantošanas dēļ (4 KB uz diskiem līdz 8 GB), aizņemtā vieta diskā parasti ir par 10-15% mazāka nekā FAT16;
FAT32 ir uzticamāka failu sistēma. Jo īpaši tas atbalsta iespēju pārvietot saknes direktoriju un lietošanu rezerves kopija TAUKI. Turklāt sāknēšanas ierakstā ir vairāki failu sistēmai svarīgi dati.

FAT32 trūkumi

Galvenie FAT32 trūkumi:

Sējuma lielums, izmantojot FAT32 operētājsistēmā Windows 2000, ir ierobežots līdz 32 GB;
FAT32 sējumi nav pieejami no citām operētājsistēmām – tikai no Windows 95 OSR2 un Windows 98;
Sāknēšanas sektora dublēšana netiek atbalstīta;
FAT32 neatbalsta iebūvēto failu aizsardzību un saspiešanu.

Failu sistēma NTFS

Operētājsistēmā Windows 2000 Microsoft iesaka formatēt visus cietā diska nodalījumus NTFS, izņemot tās konfigurācijas, kurās tiek izmantotas vairākas operētājsistēmas (izņemot Windows 2000 un Windows NT). Izmantojot NTFS, nevis FAT, varat izmantot NTFS pieejamos līdzekļus. Tie jo īpaši ietver:

atveseļošanās iespēja. Šī iespēja ir iebūvēta failu sistēmā. NTFS garantē datu drošību, jo tiek izmantots protokols un daži informācijas atkopšanas algoritmi. Sistēmas kļūmes gadījumā NTFS izmanto protokolu un Papildus informācija Priekš automātiska atkopšana failu sistēmas integritāte;
informācijas saspiešana. NTFS sējumiem Windows 2000 atbalsta atsevišķu failu saspiešanu. Šādus saspiestus failus var izmantot Windows lietojumprogrammas bez iepriekšējas dekompresijas, kas notiek automātiski, lasot no faila. Pēc aizvēršanas un saglabāšanas fails tiek iesaiņots vēlreiz;
Turklāt var izcelt šādas NTFS priekšrocības:

Dažām operētājsistēmas funkcijām ir nepieciešams NTFS;

Piekļuves ātrums ir daudz lielāks – NTFS samazina diska piekļuves reižu skaitu, kas nepieciešams faila atrašanai;

Aizsargājiet failus un direktorijus. Tikai NTFS sējumos ir iespējams iestatīt piekļuves atribūtus failiem un mapēm;

Izmantojot NTFS, Windows 2000 atbalsta sējumus līdz 2 TB;

Failu sistēma uztur sāknēšanas sektora rezerves kopiju - tā atrodas sējuma beigās;

NTFS atbalsta šifrēto failu sistēmu (EFS), kas nodrošina aizsardzību pret nesankcionētu piekļuvi faila saturam;

Izmantojot kvotas, varat ierobežot lietotāju patērētās diska vietas daudzumu.

NTFS trūkumi

Runājot par NTFS failu sistēmas trūkumiem, jāatzīmē, ka:

NTFS sējumi nav pieejami operētājsistēmās MS-DOS, Windows 95 un Windows 98. Turklāt vairāki līdzekļi, kas ieviesti NTFS sistēmā Windows 2000, nav pieejami operētājsistēmā Windows 4.0 un vecākās versijās;
Nelieliem sējumiem, kuros ir daudz mazu failu, veiktspēja var būt samazināta salīdzinājumā ar FAT.

Failu sistēma un ātrums

Kā jau esam noskaidrojuši, maziem apjomiem FAT16 vai FAT32 nodrošina ātrāku piekļuvi failiem, salīdzinot ar NTFS, jo:

FAT ir vienkāršāka struktūra;
direktorija izmērs ir mazāks;
FAT neatbalsta failu aizsardzību pret nesankcionētu piekļuvi — sistēmai nav jāpārbauda failu atļaujas.

NTFS samazina diska piekļuves skaitu un laiku, kas nepieciešams faila atrašanai. Turklāt, ja direktorija izmērs ir pietiekami mazs, lai ietilptu vienā MFT ierakstā, viss ieraksts tiek nolasīts uzreiz.

Viens ieraksts FAT satur klastera numuru pirmajai klasterim direktorijā. Lai skatītu FAT failu, ir jāmeklē visa faila struktūra.

Salīdzinot ar direktorijiem, kuros ir īsi un gari failu nosaukumi, veikto darbību ātrumu, ņemiet vērā, ka FAT darbību ātrums ir atkarīgs no pašas darbības un direktorija lieluma. Ja FAT meklē neesošu failu, tas meklē visu direktoriju — šī darbība aizņem ilgāku laiku nekā NTFS izmantotās struktūras, kas balstīta uz B koku, meklēšana. Vidējais faila atrašanai nepieciešamais laiks tiek izteikts kā funkcija N/2 FAT un kā log N NTFS, kur N ir failu skaits.

Ātrumu, ar kādu Windows 2000 var lasīt un rakstīt failus, ietekmē šādi faktori:

failu sadrumstalotība. Ja fails ir ļoti sadrumstalots, NTFS parasti prasa mazāk piekļuvi diskam nekā FAT, lai atrastu visus fragmentus;
klastera lielums. Abām failu sistēmām noklusējuma klastera lielums ir atkarīgs no sējuma lieluma un vienmēr tiek izteikts kā jauda 2. Adreses FAT16 ir 16 bitu, FAT32 - 32 bitu, NTFS - 64 bitu;
Noklusētais klastera lielums FAT ir balstīts uz faktu, ka faila atrašanās vietas tabulā var būt ne vairāk kā 65 535 ieraksti — klastera lielums ir funkcija no apjoma, kas dalīts ar 65 535. Tādējādi noklusējuma klastera lielums FAT sējumam vienmēr ir lielāks par klastera lielumu tāda paša izmēra NTFS sējumam. Ņemiet vērā, ka lielāks klastera lielums FAT apjomiem nozīmē, ka FAT apjomi var būt mazāk sadrumstaloti;
mazu failu atrašanās vieta. Izmantojot NTFS, mazi faili tiek ietverti MFT ierakstā. Faila lielums, kas iekļaujas vienā MFT ierakstā, ir atkarīgs no atribūtu skaita šajā failā.

Maksimālais NTFS sējumu lielums

Teorētiski NTFS atbalsta sējumus ar līdz pat 2 32 kopām. Taču, neskatoties uz to, papildus šāda izmēra cieto disku trūkumam ir arī citi maksimālā apjoma ierobežojumi.

Viens no šādiem ierobežojumiem ir nodalījumu tabula. Nozares standarti ierobežo nodalījumu tabulas 2 lielumu līdz 32 sektoriem. Vēl viens ierobežojums ir sektora lielums, kas parasti ir 512 baiti. Tā kā sektora lielums nākotnē var mainīties, pašreizējais lielums ierobežo viena sējuma lielumu līdz 2 TB (2 32 x 512 baiti = 2 41). Tādējādi NTFS fizisko un loģisko apjomu praktiskā robeža ir 2 TB.

Tabulā 11. attēlā parādīti galvenie NTFS ierobežojumi.

Kontrolēt piekļuvi failiem un direktorijiem

Izmantojot NTFS sējumus, varat iestatīt piekļuves tiesības failiem un direktorijiem. Šīs atļaujas norāda, kuri lietotāji un grupas tām var piekļūt un kāds piekļuves līmenis ir atļauts. Šādas piekļuves tiesības attiecas gan uz lietotājiem, kas strādā datorā, kurā atrodas faili, gan uz lietotājiem, kas piekļūst failiem tīklā, ja fails atrodas direktorijā, kas ir atvērts attālai piekļuvei.

Izmantojot NTFS, varat iestatīt arī attālās piekļuves atļaujas kopā ar failu un direktoriju atļaujām. Turklāt faila atribūti (tikai lasāma, slēpta, sistēma) arī ierobežo piekļuvi failam.

Zem FAT16 un FAT32 ir iespējams iestatīt arī faila atribūtus, taču tie nenodrošina faila piekļuves tiesības.

Operētājsistēmā Windows 2000 izmantotā NTFS versija ieviesa jaunu piekļuves atļauju veidu - mantotās atļaujas. Cilnē Drošība ir opcija Atļaut pārmantojamām vecāku atļaujām izplatīties uz šo faila objektu, kas ir aktīvs pēc noklusējuma. Šī opcija ievērojami samazina laiku, kas nepieciešams, lai mainītu piekļuves tiesības failiem un apakšdirektorijiem. Piemēram, lai mainītu piekļuves tiesības kokam, kurā ir simtiem apakšdirektoriju un failu, vienkārši iespējojiet šo opciju - operētājsistēmā Windows NT 4 ir jāmaina katra atsevišķa faila un apakšdirektorija atribūti.

Attēlā 5. attēlā parādīts dialoga panelis Rekvizīti un cilne Drošība (sadaļa Papildu) — ir norādītas paplašinātās piekļuves tiesības failam.

Atgādinām, ka FAT skaļumiem piekļuvi var kontrolēt tikai skaļuma līmenī un šāda kontrole iespējama tikai ar attālinātu piekļuvi.

Failu un direktoriju saspiešana

Windows 2000 atbalsta NTFS sējumos esošo failu un direktoriju saspiešanu. Saspiestos failus var lasīt un rakstīt ar jebkuru Windows lietojumprogrammu. Lai to izdarītu, nav nepieciešams tos iepriekš izsaiņot. Izmantotais saspiešanas algoritms ir līdzīgs DoubleSpace (MS-DOS 6.0) un DriveSpace (MS-DOS 6.22) izmantotajam, taču tam ir viena būtiska atšķirība - MS-DOS sistēmā tiek saspiests viss primārais nodalījums vai loģiskā ierīce, savukārt NTFS sistēmā jūs var iepakot atsevišķus failus un direktorijus.

NTFS saspiešanas algoritms ir paredzēts, lai atbalstītu klasterus, kuru izmērs nepārsniedz 4 KB. Ja klastera izmērs ir lielāks par 4 KB, NTFS saspiešanas līdzekļi kļūst nepieejami.

Pašārstējošais NTFS

NTFS failu sistēma spēj pašatjaunoties, un tā var saglabāt savu integritāti, izmantojot veikto darbību žurnālu un vairākus citus mehānismus.

NTFS katru darbību, kas maina sistēmas failus NTFS sējumos, uzskata par transakciju un saglabā informāciju par šādu darījumu žurnālā. Sākto darījumu var pilnībā pabeigt (apstiprināt) vai atsaukt (atcelt). Pēdējā gadījumā NTFS sējums atgriežas stāvoklī pirms darījuma sākuma. Lai pārvaldītu transakcijas, NTFS pirms ierakstīšanas diskā ieraksta visas darījumā iekļautās darbības žurnālfailā. Kad darījums ir pabeigts, visas darbības ir pabeigtas. Tādējādi NTFS kontrolē nevar būt neapstiprinātu darbību. Diska kļūmju gadījumā gaidošās darbības tiek vienkārši pārtrauktas.

NTFS veic arī darbības, kas ļauj lidojuma laikā identificēt bojātos klasterus un piešķirt jaunas kopas failu operācijām. Šo mehānismu sauc par klasteru pārkartēšanu.

Šajā pārskatā mēs apskatījām dažādas Microsoft Windows 2000 atbalstītās failu sistēmas, apspriedām katras no tām dizainu un atzīmējām to priekšrocības un trūkumus. Visdaudzsološākā ir NTFS failu sistēma, kurai ir liels komplekts funkcijas, kas nav pieejamas citās failu sistēmās. Jaunajai NTFS versijai, ko atbalsta Microsoft Windows 2000, ir vēl lielāka funkcionalitāte, un tāpēc to ieteicams izmantot, instalējot operētājsistēmu Win 2000.

ComputerPress 7"2000

Katru reizi, kad izmantoju FatF, es domāju, ka būtu jauki saprast, kā viss darbojas iekšā. Es šo jautājumu atliku uz ilgu laiku, un beidzot ledus ir ielūzis. Tātad globālais mērķis ir pīpēt atmiņas kartes, ja tas izdodas detaļās, pašreizējais mērķis ir tikt galā ar failu sistēmu.

Uzreiz teikšu, ka man nebija mērķa uzrakstīt pašam savu vadītāju vai detalizēti izprast sarežģījumus, mani vienkārši interesēja. Uzdevums ir diezgan vienkārši saprotams, tāpēc šeit nebūs nekādu “kodu”.

Tātad, pirmais, kas mums jāsaprot, ir tas, ka, tieši sazinoties ar atmiņas karti, mēs varam vai nu nolasīt, vai rakstīt 512 baitus, citas darbības netiek veiktas. Tā kā mēs pastāvīgi kopējam un dzēšam failus, un failu izmēri vienmēr ir atšķirīgi, kartē tiks parādīti tukši laukumi, kas sajaukti ar ierakstītajiem. Lai lietotājam nebūtu jāuztraucas par datu ievietošanu, ir slānis, kas rūpējas par šīm problēmām; šī ir failu sistēma.

Kā minēts iepriekš, rakstīt un lasīt var tikai 512 baitu daudzkārtnēs, t.i. 1 sektors. Ir arī jēdziens - klasteris ir vienkārši vairāki sektori, piemēram, ja klastera izmērs ir 16 kB, tad tas nozīmē, ka tajā ir 16000/512 = 31,25, pareizāk sakot, 32 sektori, un reālais klastera izmērs ir 16384 baiti. Visi faili aizņem lielumu, kas ir klastera lieluma vairākkārtējs. Pat ja faila lielums ir 1 KB un kopa ir 16 kB, fails aizņems visus 16 kB.

Būtu loģiski veidot mazus klasterus, bet tad stājas spēkā maksimālā failu skaita un to lieluma ierobežojums. FAT16 darbojas ar 16 bitu datiem, tāpēc jūs nevarat pieblīvēt vairāk par 2^16 klasteriem. Tāpēc, jo mazāks ir to izmērs, jo efektīvāk tiek izmantota vieta maziem failiem, bet mazāk informācijas var sabāzt diskā. Un otrādi, jo lielāks izmērs, jo vairāk informācijas varat piebāzt, taču mazāk efektīvi tiek izmantota vieta maziem failiem. Maksimālais izmērs klastera izmērs ir 64 kB, tāpēc FAT16 maksimālais lielums ir 64 kb*2^16 = 4 Gb.

Sākotnējie dati: ir 1GB micro SD atmiņas karte. Apzīmēts ar MYDISK, pilnībā formatēts, klastera izmērs 16 kB.

Jums būs nepieciešams Hex redaktors, taču neviens redaktors nedarbosies; jums ir nepieciešams tāds, kas var skatīt visu disku, nevis tikai tajā esošos failus. No tā, ko varēju atrast: WinHex ir vispiemērotākais, bet apmaksāts; HxD ir vienkāršs, bezmaksas, bet es nevarēju to iegūt, lai saglabātu izmaiņas diskā; DMDE ir nedaudz lietotājam draudzīgs, bezmaksas un ļauj saglabāt izmaiņas. Vispār es samierinājos ar HxD.

Pirmkārt, ir vērts apsvērt FAT16 struktūru, attēlā redzams, kādā secībā atrodas dažādas failu sistēmas daļas.

Visa pakalpojuma informācija tiek glabāta sāknēšanas sektorā. FAT apgabalā tiek glabāta informācija par faila datu atrašanās vietu diskā. Saknes direktorijā ir informācija par to, kādi faili atrodas diska saknē. Datu apgabalā ir failos ietvertā informācija. Visas zonas stingri seko viena otrai pēc kārtas, t.i. Pēc sāknēšanas sektora nekavējoties sākas FAT apgabals. Apskatīsim tālāk sniegto informāciju.

Uzdevums: izprast principu, pēc kura tiek sakārtoti failu nosaukumi un to saturs. Tāpēc sāksim ar meklēšanu saknes direktorijā, lai saprastu, kādi faili mums ir pieejami. Dati no sāknēšanas apgabala mums palīdzēs šajā jautājumā.

Interesantākie dati ir parādīti tabulā

Pirmā lieta, kas mums ir jāzina, ir jāzina sāknēšanas zonas lielums. Mēs skatāmies uz adresi 0x0E un redzam, ka sāknēšanas apgabalam ir piešķirti 4 sektori, t.i. FAT apgabals sākas ar adresi 4*512 = 0x800.

FAT tabulu skaitu var noteikt pēc sāknēšanas apgabala adreses 0x10. Mūsu piemērā tie ir divi, kāpēc divi, jo katra tabula tiek dublēta kā rezerves tabula, lai kļūmes gadījumā datus varētu atjaunot. Tabulas izmērs ir norādīts adresē 0x16. Tādējādi faila lielums ir 512*2*0xEE = 0x3B800, un saknes direktorijs sākas ar adresi: 0x800 + 0x3B800 = 0x3C000.

Saknes direktorijā visi elementi ir sadalīti 32 baitos. Pirmais elements ir sējuma etiķete, bet nākamie elementi ir faili un mapes. Ja faila nosaukums sākas ar 0xE5, tas nozīmē, ka fails ir dzēsts. Ja nosaukums sākas ar 0x00, tas nozīmē, ka iepriekšējais fails bija pēdējais.

Es izdomāju diezgan interesantu saknes direktoriju struktūru. Karte tika pilnībā formatēta, pēc tam tika izveidoti 2 teksta faili, kas tika pārdēvēti par MyFile.txt un BigFile.txt.

Kā redzat, papildus maniem diviem failiem ir izveidots kaudzis kreiso, kuru izcelsmi var tikai minēt.

Vissvarīgākais, ko šeit var uzsvērt, ir pirmā klastera adrese, no kuras sākas mūsu faila dati. Adrese vienmēr atrodas nobīdē 0x1A. Piemēram, mūsu faila nosaukums MyFile.txt atrodas adresē 0x3C100, mēs pievienojam tam 0x1A, tur mēs redzam pirmās klastera numuru. = 0x0002, t.i. otrais klasteris. Faila BigFile.txt dati sākas no trešās kopas.

Arī saknes direktorijā varat uzzināt arī faila pēdējās rediģēšanas datumu un laiku, šis jautājums man nebija īpaši interesants, tāpēc es to apiešu. Pēdējā noderīga lieta, ko saknes direktorijs var pateikt, ir tā lielums, lai mēs varētu atrast datu sākumu.

Lielums ir norādīts sāknēšanas sektorā adresē 0x11(2bytes) = 0x0200*32 = 0x4000 vai 16384 baiti.

Pievienosim tā lielumu saknes adresei: 3C000 + 4000 = 40000 ir pirmā datu klastera adrese, bet mums ir nepieciešams otrais, lai atrastu failu MyFile.txt. Sektoru skaits klasterī ir 32, klastera izmērs = 32*512 = 16384 vai 0x4000, tāpēc pievienosim pirmā klastera adresei tā lielumu, t.i. Teorētiski otrajai klasterim vajadzētu sākt ar 0x44000.

Mēs ejam uz adresi 0x44000 un redzam, ka dati pieder BigFile.txt (tas ir tikai atkritumi)

Izrādās tur ir neliels smalkums, klasteru numerācija sākas no otrā, nav skaidrs, kāpēc tas tika darīts, bet tas ir fakts, t.i. patiesībā mēs esam pārcēlušies uz trešo kopu. Atgriezīsimies vienu klasteru atpakaļ, lai adresētu 0x40000 un redzēsim paredzētos datus.

Tagad rodas jautājums. Kāpēc mums ir vajadzīga FAT tabula? Lieta tāda, ka datus var sadrumstalot, t.i. Faila sākums var būt vienā klasterī un beigas pavisam citā. Turklāt tās var būt pilnīgi dažādas kopas. Tie var būt vairāki, izkaisīti dažādos datu apgabalos. FAT tabula ir sava veida karte, kas parāda, kā pārvietoties starp klasteriem.

Sniegsim piemēru: BigFile.txt failā tiek ievietots nejaušs atkritumu ķekars, lai tas aizņemtu nevis vienu klasteru, bet vairākus. Mēs ejam uz vietu, kur sākas FAT tabula, un aplūkojam tās saturu.

Pirmie astoņi baiti 0xF8FFFFFF ir tauku tabulas sākuma identifikators. Nākamie ir 2 baiti, kas attiecas uz MyFile.txt; tas, ka tajos ir ierakstīts 0xFFFF, nozīmē, ka fails aizņem tikai vienu klasteru. Bet nākamais fails BigFile.txt sākas trešajā klasterī, šo atceramies no saknes direktorijas, turpinās ceturtajā, tad iet uz 5,6,7... un beidzas ar 12, t.i. aizņem 10 klasterus.

Pārbaudīsim, vai tas tā tiešām ir. Fails sver 163kB, t.i. aizņem 163000/(32*512) = 9.9 klasterus, kas ir diezgan līdzīgi gaidītajam. Vēlreiz atkārtosim, ka viens elements FAT tabulā aizņem 2 baitus, t.i. 16 biti, tāpēc nosaukums FAT16. Attiecīgi maksimālā adrese ir 0xFFFF, t.i. maksimālais skaļums FAT16 0xFFFF* klastera izmēram.

Pārejam uz FAT32. Iekraušanas daļa ir nedaudz mainīta.

Ir dažas būtiskas izmaiņas. Failu sistēmas nosaukums ir pārvietots uz adresi 0x52, saknes lielums tagad tiek ignorēts. Datu apgabals atrodas tieši aiz FAT tabulām, saknes direktorijs atrodas datu apgabalā. Turklāt saknes direktorijam nav fiksēta izmēra.

Datu apgabala adrese tiek aprēķināta:
sāknēšanas sektora izmērs + FAT tabula, manā gadījumā izrādījās:
746496 + (3821056 * 2) = 0x800000

Tiek aprēķināta saknes direktorija adrese:
(saknes direktorija pirmā klastera numurs - 2) * klastera lielums + datu apgabala sākuma adrese,
tie. šajā piemērā tas sakritīs ar datu apgabala sākumu.

Tāpat kā iepriekš, saknes dati aizņem 32 baitus, tāpat kā iepriekš, “dzēstie” burvju faili, pieņemu, ka tie ir pagaidu notepad faili.

Bet pirmā klastera sākumu failā MYFILE.txt tagad nosaka divi baiti, augstākais ar nobīdi 0x14, zemākais kā iepriekš 1A. Tāpēc faila pirmā datu klastera numurs būs:
8000A0 + 0x14 = 0x8000B4 — augsts baits
8000A0 + 0x1A = 0x8000BA — zems baits
Manā gadījumā kartē bija tikai viens fails, tāpēc šī ir trešā klastera.

FAT tabula tiek meklēta tāpat kā iepriekšējā gadījumā, tikai tagad elementi aizņem 4 baitus, tāpēc arī nosaukums FAT32. Elementu izkārtojuma ideoloģija ir tieši tāda pati kā iepriekšējā gadījumā.

Noderīgas lietas galdam
F8 FF FF F0 - pirmais klasteris
FF FF FF 0F — pēdējā kopa
FF FF FF F7 - bojāts klasteris

Kur ir dati?
datu apgabala sākums + klastera lielums * (saknes klastera numurs - 1)
= 0x800000 + (2*4096) = 0x801000

Es ceru, ka kopumā tas kļuva skaidrs, šķiet, ka nekas pārdabisks nav. Tie, kas lasa un atkārto, var ēst cepumu :)

TAUKI(Angļu) Fails Sadalīšana Tabula- “failu piešķiršanas tabula”) ir klasiska failu sistēmas arhitektūra, kas vienkāršības dēļ joprojām tiek plaši izmantota zibatmiņas diskiem. Izmanto disketēs un dažos citos datu nesējos. Iepriekš izmantots cietajos diskos.

Failu sistēmu 1977. gadā izstrādāja Bils Geitss un Marks Makdonalds, un sākotnēji tā tika izmantota operētājsistēmā 86-DOS. 86-DOS vēlāk iegādājās Microsoft un kļuva par pamatu MS-DOS 1.0, kas tika izlaists 1981. gada augustā. FAT bija paredzēts darbam ar disketēm, kas ir mazākas par 1 MB, un sākotnēji nesniedza atbalstu cietajiem diskiem.

Pašlaik ir četras FAT versijas - FAT8, FAT12, FAT16 Un FAT32. Tie atšķiras ar ierakstu bitu dziļumu diska struktūrā, tas ir bitu skaits, kas piešķirts klastera numura saglabāšanai. FAT12 galvenokārt izmanto disketēm, FAT16 maziem diskiem, FAT32 cietajiem diskiem. Tika izstrādāta jauna failu sistēma, kuras pamatā ir FAT exFAT(paplašināts FAT), ko galvenokārt izmanto zibatmiņas diskiem.

FAT failu sistēma aizpilda brīvo vietu diskā secīgi no sākuma līdz beigām. Veidojot jaunu failu vai palielinot esošu, tas failu piešķiršanas tabulā meklē pirmo brīvo klasteru. Ja daži faili ir izdzēsti un citu lielums ir mainījies, iegūtie tukšie klasteri tiks izkaisīti pa visu disku. Ja klasteri, kas satur faila datus, neatrodas rindā, tad fails ir sadrumstalota. Ļoti sadrumstaloti faili ievērojami samazina efektivitāti, jo, meklējot nākamo faila ierakstu, lasīšanas/rakstīšanas galviņām būs jāpārvietojas no viena diska apgabala uz citu. Vēlams, lai faila glabāšanai atvēlētie klasteri atrastos blakus viens otram, jo tādējādi tiek samazināts laiks, kas nepieciešams tā meklēšanai. Tomēr to var izdarīt tikai, izmantojot īpašu programmu, šo procedūru sauc defragmentēšana failu.

Vēl viens FAT trūkums ir tas, ka tā veiktspēja ir atkarīga no failu skaita vienā direktorijā. Ja failu ir liels skaits (apmēram tūkstotis), failu saraksta nolasīšana direktorijā var aizņemt vairākas minūtes. FAT nesaglabā tādu informāciju kā faila īpašumtiesības vai failu atļaujas.

FAT ir vienkārša failu sistēma, kas nenovērš failu bojājumus datora neparastas izslēgšanas dēļ, tā ir viena no visizplatītākajām failu sistēmām, un to atbalsta lielākā daļa operētājsistēmu.

Tauku failu sistēmas organizācija

Visas mūsdienu disku operētājsistēmas nodrošina failu sistēmas izveidi, kas paredzēta datu glabāšanai diskos un piekļuves nodrošināšanai tiem.Lai dati tiktu ierakstīti diskā, tā virsmai jābūt strukturētai - t.i. sadalīt sektoros Un dziesmas.

A-trase

C-klasteris

1. attēls - diska struktūra

Ceļi- tie ir koncentriski apļi, kas aptver diska virsmu. Diska malai tuvākajai celiņai tiek piešķirts numurs 0, nākamajam - 1 utt. Ja diskete ir abpusēja, tad abas puses ir numurētas. Pirmās malas skaitlis ir 0, otrās malas skaitlis ir 1.

Katrs celiņš ir sadalīts sadaļās, ko sauc nozarēs. Sektoriem tiek piešķirti arī numuri. Pirmajam sektoram trasē ir piešķirts numurs 1, otrajam - 2 utt.

Cietais disks sastāv no viena vai vairākām apaļām plāksnēm. Abas plāksnes virsmas tiek izmantotas informācijas glabāšanai. Katra virsma ir sadalīta trasēs, trasēs, savukārt, sektoros. Tāda paša rādiusa ceļi ir cilindrs. Tādējādi visas nulles sliedes veido cilindra numuru nulle, sliežu ceļi numurs 1 veido cilindra numuru 1 utt.

Tāpēc cietā diska virsmu var uzskatīt par trīsdimensiju matricu, kuras izmēri ir skaitļi virsma, cilindrs Un nozarēs. Ar cilindru saprot visu sliežu ceļu kopumu, kas pieder dažādām virsmām un atrodas vienādā attālumā no rotācijas ass.

FAT failu nosaukumi ir 8.3 formātā un sastāv tikai no ASCII rakstzīmēm. VFAT ir pievienojis atbalstu gariem (līdz 255 rakstzīmēm) failu nosaukumiem. Garais faila nosaukums, LFN) UTF-16LE kodējumā ar LFN, kas tiek saglabāti vienlaikus ar 8.3 nosaukumiem, ko retrospektīvi sauc par SFN. Īss faila nosaukums). Veicot meklēšanu, LFN nav reģistrjutīgi, tomēr atšķirībā no SFN, kas tiek glabāti ar lielajiem burtiem, LFN saglabā reģistru, kas norādīts faila izveides laikā.

FAT sistēmas struktūra

FAT failu sistēmā blakus esošie diska sektori tiek apvienoti vienībās, ko sauc par klasteriem. Sektoru skaits klasterī ir vienāds ar divu pakāpju (skatīt zemāk). Faila datu glabāšanai ir atvēlēts vesels klasteru skaits (vismaz viens), tāpēc, piemēram, ja faila izmērs ir 40 baiti un klastera izmērs ir 4 KB, faktiski tiks aizņemts tikai 1% no tam atvēlētās vietas. pēc faila informācijas. Lai izvairītos no šādām situācijām, ieteicams samazināt klasteru lielumu un samazināt adreses informācijas apjomu un palielināt failu operāciju ātrumu, otrādi. Praksē tiek izvēlēts kāds kompromiss. Tā kā diska ietilpība var nebūt izteikta veselā klasteru skaitā, parasti sējuma beigās ir t.s. pārpalikuma sektori - “atlikums”, kas ir mazāks par klastera lielumu, ko OS nevar piešķirt informācijas glabāšanai.

FAT32 skaļuma telpa ir loģiski sadalīta trīs blakus apgabalos:

Rezervēta teritorija. Satur pakalpojumu struktūras, kas pieder nodalījuma sāknēšanas ierakstam (Partition Boot Record — PBR, lai to atšķirtu no galvenā sāknēšanas ieraksta — diska galvenā sāknēšanas ieraksta; PBR bieži tiek nepareizi saukts arī par sāknēšanas sektoru) un tiek izmantotas, inicializējot apjoms;
FAT tabulas apgabals, kas satur indeksu rādītāju ("šūnu") masīvu, kas atbilst datu apgabala klasteriem. Parasti uzticamības nolūkos diskā ir divas FAT tabulas kopijas;
Datu apgabals, kurā tiek ierakstīts faktiskais failu saturs, tas ir, teksts teksta faili, kodēts attēls attēlu failiem, digitalizēta skaņa audio failiem utt.- kā arī t.s. metadati - informācija par failu un mapju nosaukumiem, to atribūtiem, izveides un modifikācijas laikiem, izmēriem un izvietojumu diskā.

FAT12 un FAT16 arī īpaši piešķir saknes direktoriju apgabalu. Tam ir fiksēta pozīcija (tūlīt pēc pēdējā FAT tabulas elementa) un fiksēts izmērs sektoros.

Ja klasteris pieder failam, tad attiecīgajā šūnā ir tā paša faila nākamā klastera numurs. Ja šūna atbilst faila pēdējam klasterim, tajā ir īpaša vērtība (FFFF 16 FAT16). Tādā veidā tiek veidota failu kopu ķēde. Neizmantotās kopas tabulā atbilst nullēm. “Sliktie” klasteri (kas tiek izslēgti no apstrādes, piemēram, ierīces atbilstošās apgabala nelasāmības dēļ) atbilst arī īpašam kodam.

Dzēšot failu, nosaukuma pirmā rakstzīme tiek aizstāta ar īpašu kodu E5 16, un failu kopu ķēde piešķiršanas tabulā tiek atiestatīta uz nulli. Tā kā informācija par faila lielumu (kas atrodas direktorijā blakus faila nosaukumam) paliek neskarta, ja failu kopas diskā atradās secīgi un tos nepārrakstīja jauna informācija, ir iespējams atjaunot izdzēsto failu.

Sāknēšanas ievade

Pirmo FAT apjoma struktūru sauc par BPB. BIOS parametru bloks ) un atrodas rezervētā zonā, nulles sektorā. Šī struktūra satur informāciju, kas identificē failu sistēmas veidu un datu nesēja (disketes vai cietā diska nodalījuma) fiziskās īpašības.

BIOS parametru bloks

BPB pamatā nebija FAT, kas apkalpoja MS-DOS 1.x, jo tajā laikā bija tikai divi dažādi veidi sējumi - vienpusēji un abpusēji piecu collu disketes ar 360 kB, un apjoma formātu noteica FAT apgabala pirmais baits. BPB tika ieviests MS-DOS 2.x 1983. gada sākumā kā obligāta sāknēšanas sektora struktūra, kas turpmāk nosaka skaļuma formātu; Vecā shēma noteikšanai pēc pirmā FAT baita ir zaudējusi atbalstu. Arī MS-DOS 2.0 tika ieviesta failu un mapju hierarhija (pirms tam visi faili tika glabāti saknes direktorijā).

BPB struktūrā MS-DOS 2.x bija 16 bitu lauks “kopējais sektoru skaits”, kas nozīmēja, ka šī FAT versija būtībā nebija piemērojama apjomiem, kas lielāki par 2 16 = 65 536 sektoriem, tas ir, vairāk nekā 32 MB. ar standarta sektora izmēru 512 baiti. Operētājsistēmā MS-DOS 4.0 (1988) iepriekš minētais BPB lauks tika paplašināts līdz 32 bitiem, kas nozīmēja, ka teorētiskais apjoma lielums palielinājās līdz 232 = 4 294 967 296 sektoriem jeb 2 TB ar 512 baitu sektoru.

Nākamā BPB modifikācija parādījās operētājsistēmā Windows 95 OSR2, kas ieviesa FAT32 (1996. gada augustā). Divu gigabaitu apjoma ierobežojums ir noņemts; FAT32 sējums teorētiski var būt līdz 8 TB. Tomēr katra atsevišķa faila lielums nedrīkst pārsniegt 4 GB. BIOS parametru bloks FAT32, lai nodrošinātu saderību ar iepriekšējām FAT versijām, atkārto BPB FAT16 līdz laukam BPB_TotSec32 (ieskaitot), kam seko atšķirības.

FAT32 "sāknēšanas sektors" faktiski ir trīs 512 baitu sektori - sektori 0, 1 un 2. Katrs no tiem satur 0xAA55 parakstu adresē 0x1FE, tas ir, pēdējos divos baitos, ja sektora izmērs ir 512 baiti. Ja sektora izmērs ir lielāks par 512 baitiem, tad paraksts atrodas gan adresē 0x1FE, gan pēdējos divos nulles sektora baitos, tas ir, tas tiek dublēts.

FSIinfo

FAT32 nodalījuma sāknēšanas ieraksts satur struktūru, ko sauc FSIinfo, ko izmanto, lai sējumā saglabātu brīvo klasteru skaitu. FSInfo, kā likums, aizņem 1. sektoru (skatiet BPB_FSInfo lauku) un tam ir šāda struktūra (adreses attiecībā pret sektora sākumu):

FSI_LeadSig. 4 baitu paraksts 0x41615252 norāda, ka sektors tiek izmantots FSIinfo struktūrai.
FSI_Reserved1. Intervāls no sektora 4. līdz 483. baitam, ieskaitot, tiek atiestatīts uz nulli.
FSI_StrucSig. Cits paraksts atrodas adresē 0x1E4 un satur vērtību 0x61417272.
FSI_Free_Count. Četru baitu lauks adresē 0x1E8 satur pēdējo sistēmai zināmo brīvo klasteru skaita vērtību sējumā. Vērtība 0xFFFFFFFF nozīmē, ka brīvo klasteru skaits nav zināms un tas ir jāaprēķina.
FSI_Nxt_Free. Četru baitu lauks adresē 0x1EC satur klastera numuru, no kura jāsāk brīvo klasteru meklēšana indeksa rādītāju tabulā. Parasti šajā laukā ir norādīts pēdējās FAT klastera numurs, kas piešķirts faila glabāšanai. Vērtība 0xFFFFFFFF nozīmē, ka brīva klastera meklēšana jāveic no paša FAT tabulas sākuma, tas ir, no otrā klastera.
FSI_Reserved2. Rezervēts 12 baitu lauks adresē 0x1F0.
FSI_TrailSig. Paraksts 0xAA550000 — pēdējie 4 FSIinfo sektora baiti.

FSInfo ieviešanas mērķis ir optimizēt sistēmas darbību, jo FAT32 indeksa rādītāju tabula var būt nozīmīga un tās skenēšana pa baitam var aizņemt ievērojamu laiku. Tomēr lauku FSI_Free_Count un FSI_Nxt_Free vērtības var nebūt pareizas un ir jāpārbauda, vai tās ir piemērotas. Turklāt tie pat netiek atjaunināti FSIinfo dublējumkopijā, kas parasti atrodas 7. sektorā.

FAT apjoma veida noteikšana

Sējuma FAT veida noteikšanu (tas ir, izvēli starp FAT12, FAT16 un FAT32) veic OS, pamatojoties uz klasteru skaitu sējumā, kas savukārt tiek noteikts no BPB laukiem. Pirmkārt, tiek aprēķināts saknes direktorija sektoru skaits:

RootDirSectors = (BPB_RootEntCnt * 32) / BPB_BytsPerSec

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

Visbeidzot, tiek noteikts datu apgabalu klasteru skaits:

CountofClusters = DataSec / BPB_SecPerClus

Pamatojoties uz klasteru skaitu, ir skaidra atbilstība failu sistēmai:

Kopu skaits< 4085 - FAT12
Kopu skaits = 4085 ÷ 65524 — FAT16
Kopu skaits > 65524 — FAT32

Saskaņā ar oficiālo specifikāciju tas ir vienīgais derīgais veids, kā noteikt FAT veidu. Mākslīgi izveidojot sējumu, kas pārkāpj norādītos atbilstības noteikumus, sistēma Windows to apstrādās nepareizi. Tomēr ir ieteicams izvairīties no CountofClusters vērtībām, kas ir tuvu kritiskām (4085 un 65525), lai pareizi noteiktu failu sistēmas tipu ar jebkuriem, bieži vien nepareizi rakstītiem draiveriem.

Laika gaitā FAT sāka plaši izmantot dažādas ierīces saderībai starp DOS, Windows, OS/2, Linux. Microsoft nav izrādījis nodomu piespiest tos licencēt [ norādīt] .

2009. gada februārī Microsoft iesūdzēja tiesā TomTom, uz Linux balstītu automobiļu navigācijas sistēmu ražotāju, apsūdzot patenta pārkāpumu.

Piezīmes

http://cd.textfiles.com/megademo2/INFO/OS2_HPFS.TXT
www.microsoft.com/mscorp/ip/tech/fathist.asp vietnē archive.org
Microsoft paplašināmās programmaparatūras iniciatīvas FAT32 failu sistēmas specifikācija 1.03. Microsoft (2000. gada 6. decembris). - Dokumenta formāts Microsoft Word, 268 KB. Arhivēts
Kas par VFAT? . TechNet arhīvs. Microsoft (1999. gada 15. oktobris). Arhivēts no oriģināla 2011. gada 22. augustā. Iegūts 2010. gada 5. aprīlī.
VFAT failu sistēmas paplašinājumu nevajadzētu sajaukt ar tāda paša nosaukuma failu sistēmas draiveri, kas parādījās Windows priekš Workgroups 3.11 un ir paredzēts MS-DOS funkciju zvanu apstrādei (INT 21h) aizsargātā režīmā (skatiet: KB126746: Windows for Workgroups versiju vēsture. VERSIJA 3.11 → Ar tīklu nesaistīti līdzekļi. Microsoft (2003. gada 14. novembris). Arhivēts no oriģināla 2011. gada 22. augustā. Iegūts 2010. gada 5. aprīlī.)
Federālā patentu tiesa pasludina Microsoft FAT patentu par spēkā neesošu (angļu valodā). heise tiešsaistē. Heise Zeitschriften Verlag (2007. gada 2. marts). Arhivēts
Braiens Kahins. Microsoft sagrauj pasauli ar FAT patentiem. The Huffington Post (2009. gada 10. marts). Arhivēts no oriģināla 2011. gada 22. augustā. Iegūts 2009. gada 10. martā.
Raiens Pols. Microsoft uzvalks par FAT patentiem varētu atvērt OSS Pandora's Box (angļu valodā). Ars Technica. Condé Nast publikācijas (2009. gada 25. februāris). Arhivēts
Glina Mūdija.(Angļu) . ComputerworldUK. IDG (2009. gada 5. marts). Arhivēts no oriģināla 2011. gada 22. augustā. Iegūts 2009. gada 9. martā.
Stīvens J. Vons-Nikolss. Linux uzņēmumi paraksta Microsoft patentu aizsardzības paktus (angļu valodā). Datoru pasaules emuāri. IDG (2009. gada 5. marts). Arhivēts no oriģināla 2011. gada 22. augustā. Iegūts 2009. gada 9. martā.
Ērika Oga. TomTom iebilst pret Microsoft patentu strīdā. CNet (2009. gada 19. marts). Arhivēts no oriģināla 2011. gada 22. augustā. Iegūts 2009. gada 20. martā.

Saites

ECMA-107 (angļu) FAT standarts

Microsoft Windows komponenti
Pamata
Pakalpojumi vadība
Lietojumprogrammas	DVD veidotāja kontakti Faksi un skenēšana Internet ExplorerŽurnāls Lupa Mediju centrs Windows Media Player Programma sadarbību Ierīču centrs Windows Mobile Mobilitātes centrs Diktors Paint Personisko simbolu redaktors Attālā palīdzība Runas atpazīšana