ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2019
Просмотров: 12402
Скачиваний: 24
431
Windows 2000 поддерживает следующие файловые системы: FAT, FAT32 и
NTFS. В данной главе содержатся краткие обзорные сведения об этих
файловых системах. На выбор файловой системы оказывают влияние
следующие факторы:
· Цель, для которой предполагается использовать компьютер;
· Аппаратная платформа;
· Количество жестких дисков и их объем;
· Требования к безопасности;
· Используемые в системе приложения;
Windows 2000 поддерживает распределенную файловую систему
(Distributed File System, DFS) и шифрующую файловую систему (Encrypting
File System, EFS). Хотя DFS и EFS и названы "файловыми системами", они не
являются таковыми в строгом понимании этого термина. Так, DFS
представляет собой расширение сетевого сервиса, позволяющее объединить
в единый логический том сетевые ресурсы, расположенные в разделах с
различными файловыми системами. DFS развертывается только на Windows
2000 Server. Что касается EFS, то это — надстройка над NTFS, которая
дополняет NTFS возможностями шифрования данных. EFS может
использоваться на всех системах Windows 2000.
5.5.1. Особенности файловых систем FAT и FAT32
FAT (чаще всего под FAT подразумевается FAT16) представляет собой
простую файловую систему, разработанную для небольших дисков и
простых структур каталогов. Ее название происходит от названия метода,
применяемого для организации файлов — таблица размещения файлов (File
Allocation Table, FAT). Эта таблица размещается в начале тома. В целях
защиты тома на нем хранятся две копии FAT. В случае повреждения первой
копии FAT дисковые утилиты (например, Scandisk) могут воспользоваться
второй копией для восстановления тома. Таблица размещения файлов и
корневой каталог должны располагаться по строго фиксированным адресам,
чтобы файлы, необходимые для запуска системы, были размещены
корректно.
По принципу построения FAT похожа на оглавление книги, т. к.
операционная система использует ее для поиска файла и определения
кластеров, которые этот файл занимает на жестком диске. Изначально
компания Microsoft разработала FAT для управления файлами на дискетах, и
только затем приняла ее в качестве стандарта для управления дисками в MS-
DOS. Сначала для дискет и небольших жестких дисков (менее 16 Мбайт)
432
использовалась 12-разрядная версия FAT (так называемая FAT12). В MS-
DOS v. 3.0 была введена 16-разрядная версия FAT для более крупных дисков.
К настоящему моменту FAT 12 применяется на носителях очень малого
объема (или на очень старых дисках). Например, все 3,5-дюймовые дискеты
емкостью 1,44 Мбайт форматируются для FAT16, а все 5,25-дюймовые —
для FAT12.
Том, отформатированный под FAT12 и FAT16, размечается по кластерам.
Стандартный
размер
кластера,
устанавливаемый
по
умолчанию,
определяется размером тома (более подробная информация о размерах
кластеров приведена далее в этой главе). Таблица расположения файлов и ее
резервная копия содержат следующую информацию о каждом кластере тома:
Unused (кластер не используется).
Cluster in use by a file (кластер используется файлом).
Bad cluster (плохой кластер).
Last cluster in a file (последний кластер файла).
Корневая папка содержит записи для каждого файла и каждой папки,
расположенных в корневой папке. Единственным отличием корневой папки
от остальных является то, что она занимает четко определенное место на
диске и имеет фиксированный размер (не более 512 записей для жесткого
диска; для дискет этот размер определяется их объемом).
Папки содержат 32-байтные записи для каждого содержащегося в них файла
и каждой вложенной папки. Эти записи содержат следующую информацию:
Имя (в формате 8.3).
Байт атрибутов (8 бит полезной информации, которая подробно описана
ниже).
Время создания (24 бит).
Дата создания (16 бит).
Дата последнего доступа (16 бит).
Время последней модификации (16 бит).
Дата последней модификации (16 бит).
Номер начального кластера файла в таблице расположения файлов (16
бит).
Размер файла (32 бита).
Структура папки FAT не имеет четкой организации, и файлам присваиваются
первые доступные адреса кластеров на томе. Номер начального кластера
файла представляет собой адрес первого кластера, занятого файлом, в
таблице расположения файлов. Каждый кластер содержит указатель на
следующий кластер, использованный файлом, или индикатор (OxFFFF),
указывающий, что данный кластер является последним кластером файла.
433
Информация
папок
используется
операционными
системами,
поддерживающими файловую систему FAT. Кроме того, Windows 2000
может хранить в записи папки дополнительную временную информацию
(time stamps). Эти дополнительные временные атрибуты указывают, когда
файл был создан и когда к нему в последний раз предоставлялся доступ.
Главным образом, дополнительные атрибуты используются приложениями
POSIX.Файлы на дисках имеют 4 атрибута, которые могут сбрасываться и
устанавливаться пользователем — Archive (архивный), System (системный),
Hidden (скрытый) и Read-only (только чтение).
В Windows NT, начиная с версии 3.5, файлы, созданные или
переименованные на томах FAT, используют биты атрибутов для поддержки
длинных имен файлов методом, не вступающим в конфликт с методами
доступа к тому, используемыми операционными системами MS-DOS и OS/2.
Для файла с длинным именем Windows NT/2000 генерирует короткое имя в
формате 8.3. Кроме этого стандартного элемента Windows NT/2000 создает
для файла одну или несколько дополнительных записей, по одной на каждые
13 символов длинного имени. Каждая из этих дополнительных записей
содержит соответствующую часть длинного имени файла в формате
Unicode. Windows NT/2000 устанавливает для дополнительных записей
атрибуты тома, а также скрытого системного файла, предназначенного
только для чтения, чтобы пометить их как части длинного имени файла. MS-
DOS и OS/2 обычно игнорируют записи папок, для которых установлены все
эти атрибуты, поэтому такие записи для них невидимы. Вместо этого MS-
DOS и OS/2 получают доступ к файлу по стандартному короткому имени
файла в формате 8.3.
Windows NT, начиная с версии 3.5, поддерживает длинные имена файлов на
томах FAT. Эту устанавливаемую по умолчанию опцию можно отключить,
задав значение 1 для параметра реестра Win31 FileSystem, входящего в состав
следующего ключа реестра:
HKEY_LOCAL_MACHINESystemCurrentControlSetControlFileSystem.
Установка этого значения не позволит Windows NT создавать на томах FAT
файлы с длинными именами, но не повлияет на уже созданные длинные
имена.
В Windows NT/2000 FAT16 работает точно так же, как и в MS-DOS,
Windows 95/98. Поддержка этой файловой системы была включена в
Windows 2000, поскольку она совместима с большинством операционных
систем других фирм-поставщиков программного обеспечения. Помимо этого,
применение FAT16 обеспечивает возможность обновления более ранних
версий операционных систем семейства Windows до Windows 2000.
434
32-разрядная файловая система FAT32 была введена с выпуском Windows 95
OSR2 и поддерживается в Windows 98 и Windows 2000. Она обеспечивает
оптимальный доступ к жестким дискам, CD-ROM и сетевым ресурсам,
повышая скорость и производительность всех операций ввода/вывода. FAT32
представляет собой усовершенствованную версию FAT, предназначенную
для использования на томах, объем которых превышает 2 Гбайт.
Том, отформатированный для использования FAT32, как и том FAT16,
размечается по кластерам. Размер кластера по умолчанию определяется
размером тома. В табл. 10.1 приведено сравнение размеров кластеров для
FAT16 и FAT32 в зависимости от размера диска.
Таблица 10.1. Размеры кластеров по умолчанию для FAT16 и FAT32
Для обеспечения максимальной совместимости с существующими
прикладными программами, сетями и драйверами устройств, FAT32 была
реализована с минимумом возможных изменений в архитектуре и
внутренних структурах данных. Все утилиты Microsoft, предназначенные для
работы с дисками (Format, Fdisk, Defrag и ScanDisk), были переработаны для
обеспечения поддержки FAT32. Кроме того, Microsoft проводит большую
работу по поддержке ведущих фирм-производителей драйверов устройств и
утилит для работы с диском, чтобы помочь и в обеспечении поддержки
FAT32 в их продуктах. В табл. 10.2 сделана попытка сравнения
характеристик FAT16 и FAT32. FAT16 FAT32
Поддерживается большинством операционных систем, в том числе MS-DOS,
WINDOWS 98, WINDOWS NT, OS/2 и UNIX
Поддерживается
операционными системами WINDOWS 98, WINDOWS 95 OSR2 и
WINDOWS 2000
435
Эффективна только на логических дисках, размер которых не превышает 256
Мбайт
Не поддерживаются диски, размер которых меньше 512 Мбайт
Поддерживает сжатие диска с помощью таких утилит, как Drvspace
Не
поддерживается сжатие диска
Ограничена по размеру 65525 кластеров. Каждый кластер имеет
фиксированный размер в зависимости от размера логического диска.
Ограничения по количеству кластеров и их размеру (32 Кбайта) приводят к
общему ограничению размера диска (не более 2 Гбайт). Имеет ограничение
по количеству файлов и папок, которые могут содержаться в корневом
каталоге. Максимальный размер кластера – 32 Кбайта, максимальный
размер диска – 2 Тбайта
FAT32 обеспечивает следующие преимущества по сравнению с прежними
реализациями FAT:
Поддержка дисков размером до 2 Гбайт. Следует, правда, отметить, что
команда format, включенная в Windows 2000, не позволяет форматировать
для использования FAT32 тома, размер которых превышает 32 Гбайт.
Поэтому при форматировании томов объемом более 32 Гбайт следует
использовать файловую систему NTFS. Однако драйвер FASTFAT,
имеющийся в составе Windows 2000, позволяет монтировать и поддерживать
любые тома FAT32, в том числе и такие, объем которых превышает 32 Гбайт.
За исключением упомянутого выше ограничения FAT32 в Windows 2000
работает точно так же, как в Windows 95 OSR2 и Windows 98.
Более эффективное расходование дискового пространства. FAT32
использует более мелкие кластеры (см. табл. 1.1), что позволяет повысить
эффективность использования дискового пространства на 10—15% по
сравнению с FAT.
Повышенная надежность и более быстрая загрузка программ. В отличие от
FAT12 и FAT16, FAT32 обладает возможностью перемещать корневой
каталог и использовать резервную копию FAT, если первая копия получила
повреждения. Кроме того, загрузочный сектор FAT32 был расширен по
сравнению с FAT16 и содержит резервные копии жизненно важных структур
данных. Повышенная устойчивость FAT32 обусловлена именно этими
факторами.
5.5.2. Файловая система NTFS
Файловая система Windows NT (NTFS) обеспечивает такое сочетание
производительности, надежности и эффективности, которое невозможно
предоставить с помощью любой из реализаций FAT (как FAT16, так и
FAT32). Основными целями разработки NTFS являлись обеспечение