5.3.8Файловые системы Windows nt

Windows NT 4.0 поддерживает файловые системы:

• существовавшую ранее файловую систему FAT

• собственную, новую файловую систему NTFS.

Windows NT 5 поддерживает файловые системы:

• FAT;

• FAT32;

• NTFS.

Предыдущие версии Windows NT поддерживали также файловую систему HPFS, разработанную для операционной системы OS/2.

FAT применяется для дисков малой емкости. К основным недостаткам FAT могут быть отнесены следующие:

• ограничения, налагаемые на размер файлов и дискового пространства;

• ограничение длины имени файла;

• фрагментация файлов, приводящая к снижению быстродействия системы и износу оборудования;

• непроизводительные затраты памяти, вызванные большими размерами кластеров;

• подверженность потерям данных.

Файловая система FAT в Windows NT функционирует так же, как если бы она работала в среде MS-DOS или Windows. Файлы из разделов FAT могут безболезненно копироваться в разделы NTFS, но при выполнении обратной операции будет потеряна информация о правах доступа и об альтернативных связях файла.

Windows NT допускает преобразование FAT в NTFS без потери информацию на диске. Обратное преобразование невозможно.

Файловая система FAT32 аналогичная по своей структуре система FAT, но накладывает менее жесткие требования на объем диска и длину имени файла.

Файловая система fat

После форматирования диска в FAT на него наносится следующая служебная информация:

• ЗАПИСЬ СТАРТА СИСТЕМЫ (начиная с первого сектора нулевого цилиндра, состоит из таблицы, содержащей информацию о диске; машинного кода, загружающего файлы IO.SYS и MSDOS.SYS;

• ТАБЛИЦУ РАЗМЕЩЕНИЯ ФАЙЛОВ;

• КОРНЕВОЙ КАТАЛОГ.

Корневой каталог – это таблица-описание содержимого диска. Каждому файлу в таблице соответствует одна запись. Запись занимает 32 байта, разбитых на 8 полей (см. рис. 4.11.а).

Корневой каталог занимает непрерывную область фиксированного размера. Размер корневого каталога задается при форматировании и определяет максимальное количество файлов и каталогов, которые могут быть описаны в корневом каталоге.

Таблица размещения файлов FAT представляет собой карту с адресами файлов на диске. Каждому файлу в таблице соответствует группа записей, описывающих его физическое расположение на диске. При форматировании диск разбивается на сектора, сектора объединяются в кластеры. Кластерам присваиваются номера в соответствии с их физическим расположением на диске. Первый кластер расположен непосредственно за корневым каталогом, второй – непосредственно за первым кластером и т.д. Для каждого кластера таблица FAT имеет свою индивидуальную ячейку, в которой хранится информация об использовании данного кластера.

При размещении нового файла или каталога (каталог – это файл специального вида, содержащий записи аналогичные корневому каталогу) ему отводятся последовательно или непоследовательно размещенные кластеры и производится модифицирование FAT. При этом в дескрипторе данного файла или каталога указывается номер первого занятого кластера, а в соответствующей ячейке FAT номер следующего кластера и т.д. (см. рис. 4.13. в).

Эти ячейки могут содержать следующие значения:

• 0000h – свободный кластер;

• 0FFF0h … 0FFF6h – зарезервированный кластер;

• 0FFF7h – плохой кластер;

• 0FFF8h … 0FFFFh – последний кластер в списке (признак конца файла);

• 0002h … 0FFEFh – номер следующего кластера в списке.

При этом для чтения файла с логического диска необходимо произвести следующие действия:

• чтение дескриптора файла и определение номера первого кластера;

• чтение кластера;

• использование номера прочитанного кластера в качестве индекса в таблице FAT для извлечения номера следующего кластера;

• чтение кластера;

• повторение действий, начиная с п.3 до тех пор, пока извлеченное из таблицы FAT значение не будет соответствовать концу файла.

В зависимости от размера ячейки в таблице FAT различают FAT12, FAT16 и FAT32, что определяет максимальный размер логического диска отформатированного в данной файловой системе. При использовании FAT16 максимальный размер составляет около 2ГБ. При использовании FAT32 можно контролировать более 4 млрд. кластеров, что при использовании кластеров размер в 32 Кб, позволяет использовать диски размером около 4 млн. Гбайт