Структура файлов ntfs

Каждый файл и каталог на томе NTFS состоит из набора атрибутов. Каждый атрибут файла NTFS состоит из полей: тип, длина, значение и имя атрибута. Тип, длина и имя образуют заголовок атрибута. Имеется системный набор атрибутов, определяемых структурой тома NTFS. Системные атрибуты имеют фиксированные имена и коды их типа, а также определенный формат.

Системный набор включает следующие атрибуты:

NTFS просматривает каждый файл (или каталог) как набор атрибутов файла. Такие элементы, как имя файла, информация зашиты и даже данные — все это атрибуты файла. Каждый атрибут идентифицирован кодом типа атрибута и, необязательно, именем атрибута.

Если атрибуты файла могут находиться внутри записи файла MFT, они называются резидентными (resident) атрибутами. Например, информация типа имени файла и отметки времени всегда включается в запись файла MFT. Если файл слишком большой, чтобы содержать все атрибуты в записи файла MFT, часть атрибутов является нерезидентной (nonresident). Нерезидентные атрибуты занимают один или несколько пробегов (run) дискового пространства в другом месте тома (пробег дискового пространства — непрерывная линейная область на диске).

Вообще, все атрибуты могут быть вызваны как поток байтов независимо от того, являются ли они резидентными или нерезидентными.

В таблице 2 представлен список всех атрибутов файла, в настоящее время определенных для NTFS. Этот список расширяем, т. е. другие атрибуты файла в будущем могут быть определены в случае необходимости.

Таблица 2

Атрибуты файла ntfs

Attribute List (список атрибутов)	Список атрибутов, из которых состоит файл; содержит ссылки на номер записи MFT, где расположен каждый атрибут; этот атрибут нужен в том случае, если атрибуты файла не умещаются в основной записи и занимают дополнительные записи MFT.
File Name (имя файла)	Атрибут, повторяющийся для длинных и для коротких имен файлов, содержит длинное имя (Primary Filename) в формате Unicode до 255 символов, а также номер входа в таблице MFT для родительского каталога; если этот файл содержится в нескольких каталогах, то у него будет несколько атрибутов File Name; этот атрибут всегда должен быть резидентным. Дополнительные имена, или жесткие связи (hard links), используются POSIX и могут быть также включены в качестве дополнительных атрибутов имени файла
MS-DOS Name (имя MS-DOS)	Сдержит короткое имя файла (Alias - псевдоним) доступное для MS-DOS в формате восемь плюс три символа (8.3), без учета регистра
Version (версия)	Содержит номер последней версии файла.
Security Descriptor (дескриптор безопасности)	Содержит информацию о защите файла: список прав доступа ACL (Access Control List) и поле аудита, которое определяет, какого рода операции над этим файлом нужно регистрировать. Фиксирует информацию о том, кто может обращаться к файлу, кто является его владельцем и так далее
Volume Version (версия тома)	Версия тома, используется только в системных файлах тома.
Volume Name (имя тома)	Имя тома.
Data (данные)	Cодержит данные файла.
MFT BitMap (битовая карта MFT)	Содержит информацию об использовании записей в MFT или каталоге
Index Root (корень индекса)	Корень двоичного дерева, используемого для поиска файлов в каталоге.
Index Allocation (размещение индекса)	Нерезидентные части индексного списка двоичного дерева.
Standard Information (стандартная информация)	Атрибут хранит всю остальную стандартную информацию о файле, которую трудно связать с каким-либо из других атрибутов файла (бюджет связи, время создания, время обновления и т.д.).
Extended Attribute Information (информация расширенного атрибута)	Используется файловыми серверами, которые связаны с системами OS/2. Этот тип атрибута не используется Windows NT
Extended Attributes (расширенные атрибуты)	Используется файловыми серверами, которые связаны с системами OS/2. Этот тип атрибута не используется Windows NT

Длинные и короткие имена файлов NTFS поддерживает длинные (до 255 символов) имена файлов. В имени файла используются символы UNICODE, что позволяет именовать файлы, например, кириллическими символами. При этом решен вопрос доступа приложений из MS-DOS: NTFS автоматически генерирует стандартное для MS-DOS имя вида «8.3».

Набор символов UNICODE для имен файлов делает возможным применение «запрещенных» символов. Но так как и MS-DOS- и Windows-приложения такие символы «не читают», при генерации короткого имени удаляются и эти символы, и любые пробелы. Чтобы увидеть соответствие коротких имен файлов длинным, можно либо использовать команду DIR /X, либо посмотреть свойства файла, щелкнув его правой кнопкой мыши и выбрав в контекстном меню Properties.

Длинное имя файла теряется при сохранении приложениями MS-DOS или Windows 3.x на том NTFS, если приложение сохраняет временный файл, удаляет первоначальный файл и переименовывает временный файл в файл с первоначальным именем. Теряется и любой уникальный набор расширений файла. Права же по умолчанию передаются из родительского каталога заново.

Могут применяться атрибуты, определяемые пользователем. Атрибуты файла упорядочены по убыванию кода атрибута, причем атрибут одного и того же типа может повторяться несколько раз. Сортировка может осуществляться только по резидентным атрибутам.

Файлы NTFS в зависимости от способа размещения делятся на небольшие, большие, очень большие, и сверхбольшие.

Небольшие файлы (small). Если файл имеет небольшой размер, то он может целиком располагаться внутри одной записи MFT. Небольшие файлы состоят из следующих атрибутов: SI, FN, Data, SD

Большие файлы (large). Если данные файла не помещаются в одну запись MFT, то этот факт отражается в заголовке атрибута Data, который содержит признак того, что этот атрибут является нерезидентным, то есть находится в отрезках вне таблицы MFT. В этом случае атрибут Data содержит адресную информацию (VCN, LN, к) каждого отрезка данных.

Очень большие файлы (huge). Если файл настолько велик, что его атрибут данных, хранящий адреса нерезидентных отрезков данных, не помещается в одной записи, то этот атрибут помещается в другую запись MFT, а ссылка на такой атрибут помещается в основную запись файла. Эта ссылка содержится в атрибуте Attribute List. Сам атрибут данных по-прежнему содержит адреса нерезидентных отрезков данных.

Сверхбольшие файлы (extremely huge). Для сверхбольших файлов в атрибуте Attribute List можно указать несколько атрибутов, расположенных в дополнительных записях MFT. Кроме того, можно использовать двойную косвенную адресацию, когда нерезидентный атрибут будет ссылаться на другие нерезидентные атрибуты, поэтому в NTFS не может быть атрибутов слишком большого для системы длины.