3.9 Файловые системы Microsoft Windows
3
.9.1.
Файловая система FAT16.
Эта система существовала ещё до MS-DOS.
Её название – таблица расположения
файлов – отлично отражает физическую
организацию файловой системы. Максимальный
размер поддерживаемого дискового
пространства не превышает 4096 Мбайт,
большие объёмы FAT16 не
поддерживает. В FAT16
применяется 16-битная адресация и,
соответственно, возможно использование
до
адресов. Том памяти, отформатированный
FAT16, разделяется на
кластеры. Размер кластера зависит от
размера тома и колеблется от 512 байт до
64 Кбайт, принимая ряд определённых
значений. Организация тома показана на
рис. 3.5. Отличием корневого каталога от
всех прочих подкаталогов является
фиксированное число вхождений (обычно
512). Это число равно общему количеству
подкаталогов и файлов, созданных в
корневом каталоге.
3.9.2. Файловая система FAT32.
Начиная с Windows 95, появилась
FAT32, которая способна
обслуживать тома до 2 Тбайт с размером
кластера до 32 Кбайт. В целом размеры
кластеров в FAT32 меньше
соответствующих размеров в FAT16.
Это приводит к более эффективному
использованию дискового пространства.
Кроме того, максимальное число вхождений
в корневой каталог увеличено до 65535. В
FAT32 применяется 32-битная
адресация, но первые четыре бита таблицы
расположения файлов FAT32
необходимы для собственных нужд, поэтому
в FAT32 число адресов
достигает
.
3.9.3. Файловая система NTFS. В состав Windows 2000 входит поддержка новой версии файловой системы NTFS (New Technology File System). Ключевое преимущество NTFS – возможность ограничения доступа к файлам и папкам. При формировании файловой системы NTFS создаётся файл MTF (Master File Table), в котором хранятся адреса копий данных. Полная копия загрузочного сектора располагается в конце тома. В MTF, кроме того, находится таблица имён атрибутов, корневой каталог и т. д. Если у файла слишком большой набор атрибутов, то информация о нём храниться в нескольких записях, причём первая (базовая) запись хранит адреса других записей.
3.9.4. Сравнение файловых систем FAT16, FAT32 и NTFS. Цифры в названиях файловых систем FAT16 и FAT32 указывают на число бит, необходимых для хранения информации о номерах кластеров, используемых файлом, т. е. на разрядность адресации. Проведем сравнение этих файловых систем, указав их преимущества и недостатки.
FAT16 имеет следующие преимущества:
эта файловая система поддерживается ОС MS-DOS, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000 и некоторыми версиями ОС UNIX;
накоплено большое число программ для исправления ошибок в этой файловой системе и восстановления данных;
система может быть загружена с системной дискеты;
эта файловая система весьма эффективна для томов памяти объёмом менее 256 Мбайт.
К недостаткам FAT16 можно отнести:
в системе не поддерживается резервная копия загрузочного сектора;
в FAT16 не поддерживается встроенная защита файлов и их сжатие.
Преимущества FAT32 таковы:
для дисков большого объёма более эффективно используется выделенное дисковое пространство;
корневой каталог в FAT32 занимает цепочку кластеров и может располагаться в любом месте диска, благодаря чему система не накладывает никаких ограничений на число элементов (вхождений) в корневом каталоге;
из-за меньшего размера кластеров занятое дисковое пространство на 10-15% меньше, чем у FAT16;
FAT32 из-за возможности использования резервной копии FAT является более надёжной системой, чем FAT16.
Основные недостатки FAT32:
размер тома памяти под Windows 2000 ограничен объёмом 32 Гбайт;
тома недоступны для других ОС кроме Windows 95 и Windows 98;
не поддерживается резервная копия загрузочного сектора;
не поддерживается встроенная защита файлов и их сжатие.
Файловая система NTFS имеет несколько возможностей, не реализованных в системах FAT16 и FAT32. По сравнению с этими файловыми системами она не имеет явных недостатков. Отметим лишь её дополнительные возможности:
возможность восстановления информации. NTFS гарантирует сохранность данных за счёт ведения протокола и некоторых встроенных алгоритмов восстановления информации;
сжатие данных. При чтении файл автоматически распаковывается, при закрытии и сохранении файл снова упаковывается;
защита файлов и каталогов путём задания атрибутов доступа;
поддержка резервной копии загрузочного сектора (в конце тома памяти);
поддержка системы шифрования содержимого файлов.
Эта файловая система наиболее эффективно работает с файлами большого объёма, недостатком системы является тот факт, что она не поддерживается ОС MS-DOS, Windows 95 и Windows 98.