Лабораторная работа № Изучение файловой системы ntfs.

Цель работы: изучить структуру файловой системы NTFS.

• Основные этапы лабораторной работы:

• Создать свой каталог. Создать в нем несколько файлов с длинными именами, при этом размер хотя бы двух файлов должен превышать 2кБ.

• С помощью программы прямого доступа к диску рассмотреть структуру созданного каталога. Удалить один из содержащихся в нем файлов средствами операционной системы и рассмотреть изменения.

• Ответить на контрольные вопросы.

Основные сведения, необходимые для выполнения работы.

Файловая система NTFS, поддерживает длинные имена файлов, содержит развитые средства разграничения доступа к файлам и папкам на уровне пользователей и групп пользователей.

Основой структуры тома NTFS является главная таблица файлов (Master File Table, MFT), которая содержит по крайней мере одну запись для каждого файла тома, включая одну запись для самой себя. Каждая запись MFT имеет фиксированную длину, зависящую от объема диска, -1, 2 или 4 Кбайт.

Все файлы на томе NTFS идентифицируются номером файла, который определяется позицией файла в MFT. Этот способ идентификации файла близок к способу, используемому в файловых системах s5 и ufs, где файл однозначно идентифицируется номером его записи в области индексных дескрипторов.

Весь том NTFS состоит из последовательности кластеров, что отличает эту файловую систему от рассмотренных ранее, где на кластеры делилась только область данных. Порядковый номер кластера в томе NTFS называется логическим номером кластера (Logical Cluster Number, LCN). Файл NTFS также состоит из последовательности кластеров, при этом порядковый номер кластера внутри файла называется виртуальным номером кластера (Virtual Cluster Number, VCN).

В NTFS файл целиком размещается в записи таблицы MFT, если это позволяет сделать его размер. В том же случае, когда размер файла больше размера записи MFT, в запись помещаются только некоторые атрибуты файла, а остальная часть файла размещается в отдельном отрезке тома (или нескольких отрезках). Часть файла, размещаемая в записи MFT, называется резидентной частью, а остальные части — не резидентными. Адресная информация об отрезках, содержащих нерезидентные части файла, размещается в атрибутах резидентной части.

Структура файлов ntfs .

Каждый файл и каталог на томе NTFS состоит из набора атрибутов. Важно отметить, что имя файла и его данные также рассматриваются как атрибуты файла, то есть в трактовке NTFS, кроме атрибутов, у файла нет никаких других компонентов.

Каждый атрибут файла NTFS состоит из полей: тип атрибута, длина атрибута, значение атрибута и, возможно, имя атрибута. Тип атрибута, длина и имя образуют заголовок атрибута.

Системный набор включает следующие атрибуты:

Attribute List (список атрибутов) — список атрибутов, из которых состоит файл; содержит ссылки на номер записи MFT, где расположен каждый атрибут; этот редко используемый атрибут нужен только в том случае, если атрибуты файла не умещаются в основной записи и занимают дополнительные записи MFT;

File Name (имя файла) — этот атрибут содержит длинное имя файла в формате Unicode, а также номер входа в таблице MFT для родительского каталога; если этот файл содержится в нескольких каталогах, то у него будет несколько атрибутов типа File Name; этот атрибут всегда должен быть резидентным;

DOS Name (имя MS-DOS) — этот атрибут содержит имя файла в формате 8.3;

Version (версия) — атрибут содержит номер последней версии файла;

Security Descriptor (дескриптор безопасности) — этот атрибут содержит информацию о защите файла: список прав доступа ACL (права доступа к файлу рассматриваются ниже в разделе «Контроль доступа к файлами) и поле аудита, которое определяет, какого рода операции над этим файлом нужно регистрировать;

Volume Version (версия тома) — версия тома, используется только в системных файлах тома;

Volume Name (имя тома) — имя тома;

Dаtа (данные) — содержит обычные данные файла;

MFT bitmap (битовая карта MIT) — этот атрибут содержит карту использования блоков на томе;

Index Root (корень индекса) — корень В-дерева, используемого для поиска файлов в каталоге;

Index Allocation (размещение индекса) — нерезидентные части индексного списка В-дерева;

Standard Information (стандартная информация) — этот атрибут хранит всю остальную стандартную информацию о файле, которую трудно связать с каким-либо из других атрибутов файла, например, время создания файла, время обновления и другие.