Поиск данных файла

По скорости последовательность следующая: FAT16, NTFS, FAT32. Такое распределение скоростей получилось из-за объемности адресной информации. Самая большая – в FAT32 (до нескольких мегабайт). Если файл распределен по всему диску, то ей приходится делать много движений головой и неоднократно буферизоваться.

Поиск свободного места

Этот параметр влияет на скорость создания файлов и копирование. Для поиска свободного места на диске может потребоваться просмотреть почти всего FAT. NTFS использует битовую карту свободного места (одному кластеру соответствует 1 бит). Для поиска свободного места на диске приходится оценивать объемы в десятки раз меньшие, чем в системах FAT и FAT32, даже если в них работают механизмы оптимизации.

Работа с каталогами и файлами

Этот параметр влияет на скорость осуществления любых операций с файлами (доступ, удаление, создание, перемещение и т.д.). FAT16 и FAT32 имеют очень компактные каталоги и очень экономная структура хранения длинных имен файлов (более 11 символов). Файл каталога не фрагментирован. Но при работе с каталогом в 1000 и более файлов работа сильно замедляется.

NTFS использует более эффективный способ адресации - бинарное дерево, что позволяет эффективно работать с каталогами любого размера. Но так как сам каталог занимает много места, то он часто оказывается фрагментированным, что сводит на нет все преимущества организации. Для малых и средних каталогов NTFS на практике имеет меньшее быстродействие, чем FAT.

Преимущества каталогов NTFS становятся реальными если в одно каталоге присутствуют тысячи файлов. Но при частом обращении к такому каталогу помогает его кэширование, что иногда дает прирост в скорости по сравнению с FAT и FAT32 в десятки раз.

Время случайного доступа (random seek time)

NTFS совершает, в среднем, больше движений головками диска, чем в более простых системах (FAT16 и FAT32). Бо’льшая фрагментация каталогов, возможность фрагментации системных областей делает диски NTFS гораздо более чувствительными к скорости считывания случайных областей. По этой причине использовать NTFS на медленных дисках не рекомендуется, так как высокое (худшее) время поиска дорожки дает еще один плюс в пользу систем FAT.

Наличие Bus Mastering

Bus Mastering - режим работы драйвера и контроллера, при котором обмен с диском производится без участия ЦП. Стоит отметить, что система запаздывающего кэширования NTFS сможет действовать гораздо более эффективно при наличии Bus Mastering, т.к. NTFS производит отложенную запись гораздо большего числа данных. Системы без Bus Mastering в настоящее время встречаются достаточно редко (обычно это накопители или контроллеры, работающие в режиме PIO3 или PIO4), и если вы работаете с таким диском - то, скорее всего, NTFS потеряет еще пару очков быстродействия.

Кэширование как чтения, так и записи на уровне жестких дисков (объем буфера HDD - от 128 Кбайт до 8 Мбайт в современных дисках) - фактор, который будет более полезен системам на основе FAT. NTFS из соображений надежности хранения информации осуществляет модификацию системных областей с флагом "не кэшировать запись", поэтому быстродействие системы NTFS слабо зависит от возможности кэширования самого HDD. Системы FAT, напротив, получат некоторый плюс от кэширования записи на физическом уровне. Вообще говоря, всерьез принимать в расчет размер буфера HDD при оценке быстродействия тех или иных файловых систем не стоит.

Подводя итог влиянию быстродействия диска и контроллера на быстродействие системы вцелом, можно сказать так: NTFS страдает от медленных дисков гораздо сильнее, чем FAT.