Тема 5.2 Файловая система ос Windows
Как известно файлами управляет операционная система. Их структура, именование, использование, защита, реализация и доступ к ним являются важными пунктами устройства операционной системы. Часть ОС, работающая с файлами, называется файловой системой.
Файловая система это методы и структуры данных, которые используются ОС для хранения файлов на диске. Файловая система необходима, для того чтобы ОС имело возможность работать с данными.
Файловая система Windows 2000
Операционная система Windows 2000 поддерживает несколько файловых систем, самыми важными из которых являются FAT-16, FAT-32 и NTFS (New Technology File System – файловая система новой технологии). Файловая система FAT-16 – это старая файловая система MS-DOS. В ней используются 16-разрядные дисковые адреса, что ограничивает размер дискового раздела двумя гигабайтами. В файловой системе FAT-32 используются 32-разрядные дисковые адреса и поддерживаются дисковые разделы размером до 2 Тбайт. Система NTFS представляет собой новую файловую систему, разработанную специально для Windows NT и перенесенную в Windows 2000/ХР. В ней используются 64- разрядные дисковые адреса, таким образом, теоретически эта файловая система может поддерживать дисковые разделы размеров до 264 байт, хотя по другим техническим причинам их размер ограничен меньшими размерами. Операционной системой Windows 2000 также поддерживаются файловые системы для CD-ROM и DVD, в которых разрешено только чтение. Одна и та же работающая операционная система может одновременно иметь доступ к нескольким файловым системам различного типа.
Длина имени файла в системе NTFS ограничена 255 символами, а полная длина пути ограничивается 32767 символами. Для имен файлов используется кодировка Unicode, что позволяет пользователям в странах, в которых не используется латинский алфавит (например, в Греции, Японии, Индии, России и Израиле), писать имена файлов на своем родном языке. Так, φιλε представляет собой вполне допустимое имя файла. Файловая система NTFS полностью поддерживает имена, чувствительные к регистру (таким образом, foo отличается от Foo и FOO). К сожалению, интерфейсом WIN32 API не полностью поддерживается чувствительность к регистру для имен файлов и совсем не поддерживается для имен каталогов, по этому это преимущество теряется при обращении к программам, обязанным использовать WIN32 (например, для совместимости с Windows 98).
Структура раздела - общий взгляд
Диск NTFS условно делится на две части. Первые 12% диска отводятся под так называемую MFT зону - пространство, в которое растет метафайл MFT (об этом ниже). Запись каких-либо данных в эту область невозможна. MFT-зона всегда держится пустой - это делается для того, чтобы самый главный, служебный файл (MFT) не фрагментировался при своем росте. Остальные 88% диска представляют собой обычное пространство для хранения файлов. Свободное место диска, однако, включает в себя всё физически свободное место - незаполненные куски MFT-зоны туда тоже включаются. Механизм использования MFT-зоны таков: когда файлы уже нельзя записывать в обычное пространство, MFT-зона просто сокращается (в текущих версиях операционных систем ровно в два раза), освобождая, таким образом, место для записи файлов. При освобождении места в обычной области MFT зона может снова расшириться. При этом не исключена ситуация, когда в этой зоне остались и обычные файлы: никакой аномалии тут нет. Что ж, система старалась оставить её свободной, но ничего не получилось. Жизнь продолжается... Метафайл MFT все-таки может фрагментироваться, хоть это и было бы нежелательно.