26. Файловая система ntfs.

NTFS - New Technology File System (1993 г).

При форматировании раздел условно делится на две части:

12 % диска – в ней расположена служебная информация, необходимая для функционирования ФС.

88 % диска – место для хранения данных.

В NTFS вся служебная информация представлена в виде файлов, называемых метафайлами. Самый главный служебный файл: $MFT – своеобразная база данных, хранящая информацию обо всех данных раздела (имена, атрибуты, порядок размещения файлов в разделе). В MFT хранятся описания всех фалов.

Для восстановления данных необходим только этот файл. В NTFS файл состоит из атрибутов, как некоторые вспомогательные характеристики, описывающие файл и данные файла.

Поток – синоним атрибута.

Атрибуты:

- резидентные – хранятся непосредственно в MFT, доступ быстрее;

- нерезидентные – хранятся не в MFT, доступ медленнее.

Назначение атрибута определяется его типом (4-х байтовое значение). Может существовать имя атрибута. Каждый файл содержит минимум три атрибута.

1. Стандартный (дата, время создания, модификации, права доступа);

2. Имя файла:

- Полное имя файла – 255 символов;

- Короткое имя файла – в формате 8.3.

Если файл изменяется DOS-программой, то длинное имя файла не удаляется, но при создании нового на основе старого – длина сокращается.

3. Данные файла.

Могут располагаться непосредственно в MFT, либо на диске.

Для каждого файла отводится память размеров в 1 Кб (File Record). Запись создается на каждый файл /каталог.

Структура файлов записи состоит из заголовка и одного или нескольких свойств произвольной длины. Если на хранение атрибута не хватает памяти, то может использоваться еще одна запись.

Первые 12 записей в MFT занимают служебные метафайлы.

Первые 4 записи настолько важны, что продублированы специальным метафайлом, расположенным приблизительно посередине диска.

Записи с 12 по 15 помещены, как используемые, но пустые.

Записи с 16 по 23 пустые и неиспользуемые, но запись в них невозможна.

С 24 записи расположены пользовательские файлы, каталоги.

0 - $MFT;

1 - $MFTMirr – резервные копии первых 4-х записей MFT;

2 - $LogFile – журнал транзакций;

3 - $Volume – содержит информацию о ФС;

4 - $AttrDef – таблица имен, номеров и описаний атрибутов;

5 - $. – корневой каталог раздела;

6 - $BitMap – битовая карта свободных и занятых кластеров раздела;

7 - $Boot – загрузчик ОС, если раздел загрузочный;

8 - $BadClus – список плохих кластеров в разделе;

9 - $Quota – информация о квотах пользования на использование дискового пространства;

10 - $UpCase – таблица соответствий регистра в имени.

MFT-зона может изменять размер как в большую, так и в меньшую сторону.

Каталог в NTFS представляет собой специфический файл, хранящий ссылки на другие файлы и каталоги, создавая иерархическое строение данных. Каталог называется индексным файлом, который представляет собой бинарное дерево.

Бинарное дерево располагает имена файлов таким образом, чтобы поиск файла осуществлялся с помощью получения двузначных ответов на вопросы о расположении файла.

Для нумерации кластеров используют 64 разряда (16 бит не используют, т.к. расмер кластера 64 Кб).

NTFS является сетевой файловой системой.

В NTFS для восстановления работоспособности файловой системы после сбоя используют журнал транзакций.

Журнал транзакций – действия, которые выполнены полностью или не выполнены вообще. В журнал транзакций записываются все действия, связанные с изменением структуры файловой системы.