Файловая система fat16 и vfat.
FAT16 – File Allocation Table (1978 г.):
Изначально FAT рассчитывали применять на дисках размером 1 Мб, затем до 2 Гб.
Ограничение по именам:
а) имя должно начинаться с буквы или цифры;
б) имя должно содержать символы ASCII;
в) имя не должно содержать пробелы, /, \, (, [, «, !, =, *, ?, :, и т.д.
г) длина имени не должна превышать 8 символов, затем ставится точка и необязательное расширение длиной до 3-х символов;
д) регистр в именах не различается и не сохраняется.
В загрузочном секторе хранится программа, загружающая ОС, а, также, информация о том, что раздел отформатирован в FAT.
FAT-таблица расположения файлов. Хранится информация о свободных и занятых кластерах и сбойных.
FAT16 использует 16-разрядные имена или указатели на кластеры.
Размер FAT = 216 x 2 = 217 = 128 КБ.
Копия FAT – полная копия FAT-таблицы. Служит для восстановления файловой системы при сбое.
Корневой каталог – имеет фиксированную область на жестком диске, равную 32 секторам.
Каждому файлу в каталоге FAT соответствует 32-байтный элемент, соделжащий
- имя файла – 8 байт;
- расширение – 3 байта;
- атрибуты – 1 байт;
- время создания – 2 байта;
- дата создания – 2 байта;
- номер начального кластера – 2 байта;
- размер файла – 4 байта;
-зарезервировано – 10 байт.
В корневом каталоге может располагаться не более 512 файлов!
Недостатки:
Любит фрагментировать файлы;
Ограниченный размер раздела 2 Гб;
Производительность FAT зависит от количества файлов в каталоге;
FAT16 не предусматривает хранение информации о владельце и правах доступа к файлу каталога.
Преимущества:
Простота реализации;
Высокое распространение.
VFAT– Virtual File Allocation Table (1989-1990 гг.):
Принципиальные отличия от FAT16:
- Использование Юникода в именах вместо ASCII, поэтому используются зарезервированные 2 байта.
- Имя может содержать до 255 символов.
- Имя может содержать несколько пробелов и точек, текс после последней точки рассматривается как расширение.
- Регистр в именах не различается, но сохраняется.
При разработке VFAT основной задачей было обеспечить совместимость с предыдущей ФС, поэтому элемент каталога равен 32-м байтам.
В каждом элементе каталога хранится по 13 символов имени файла и файл может занимать от 1 до 20 элементов каталога.
Появилась задача генерации коротких имен файлов.
Алгоритм:
- Из длинного имени файлов удаляются символы, недопустимые в имени FAT, удаляются все точки, кроме последней.
- Обрезается строка, расположенная перед точкой до 6-и символов и добавляется «~1», обрезается строка после точки до 3-х символов.
- Полученные символы преобразовываются в прописные.
- (Если сгенерированное имя совпадает с существующим, то увеличивается число после «~»).
Файловая система fat 32.
Принципиальные отличия от VFAT:
- Номер кластера стал 32-разрядным.
- Максимальный номер (количество) кластеров – 228.
- Корневой каталог не имеет ограничения по размеру.
- Добавились поля дата и время модификации.
- Загрузочный сектор увеличился до 2-х секторов.
512 х 228 = 237 = 128 Гб – минимальный размер;
228 х 4 = 1 Гб – FAT-таблица.
Если жесткий диск меньше, чем 256 Мб, размер кластера равен 512 байт.
256 Мб – 8 Гб – размер кластера 4 Кб;
8 Гб – 16 Гб – размер кластера 8 Кб;
16 Гб – 32 Гб – размер кластера 16 Кб;
32 Гб и выше – размер кластера 32 Кб;
Максимальный размер раздела – 2 Тб.
Преимущества по сравнению с FAT и VFAT:
- Размер диска больше в 2000 раз;
- Эффективнее организуется дисковое пространство;
- Максимальный размер файла больше;
- Более высокая надежность;
- Корневой каталог может перемещаться;
- Существует специальная таблица занятости раздела для поиска свободных кластеров.
Недостатки:
- Чувствительность к фрагментации;
- Чувствительность к медленным накопителям.