Файлові системи, їх характеристика
Файлова система HPFS ....................................... 6
Файлова система NTFS ....................................... 8
Список використаної літератури ................................. ..10
Файлова система - це те, на чому тримається далеко неідеальний, але найменший порядок на наших жорстких дисках. Носії інформації здатні лише зберігати, записувати або зчитувати біти даних з певних секторів, а за доступ до інформації відповідає саме файлову систему. Цьому терміну можна дати кілька визначень, кожне з яких вірно. Файлова система - це система організації і зберігання інформації на жорсткому диску або інших носіях, програмні алгоритми операційної системи для управління даною системою організації інформації, і, нарешті, на побутовому рівні це сукупність всіх файлів і папок на диску.
Файлова система визначає:
- як зберігаються файли і каталоги на диску;
- які відомості зберігаються про файлах і каталогах;
- як можна дізнатися, які ділянки диска вільні, а які - ні;
- формат каталогів та іншої службової інформації на диску.
Ми розглянемо чотири файлові системи - FAT, FAT 32, HPFS, NTFS.
1. Файлова сістемаFAT
FAT є найбільш простий з підтримуваних Windows NT файлових систем. Основою файлової системи FAT є таблиця розміщення файлів, яка поміщена в самому початку томи.
Диск, відформатований у файловій системі FAT, ділиться на кластери, розмір яких залежить від розміру тому. Одночасно зі створенням файлу в каталозі створюється запис і встановлюється номер першого кластера, що містить дані.
Оновлення таблиці розміщення файлів має велике значення і вимагає багато часу. Якщо таблиця розміщення файлів не оновлюється регулярно, це може привести до втрати даних.
Каталог FAT не має певної структури, і файли записуються в першому виявленому вільному місці на диску. Крім того, файлова система FAT підтримує тільки чотири файлових атрибута: «Системний», «Прихований», «Тільки читання» та «Архівний».
Переваги файлової системи FAT
На комп'ютері під керуванням Windows NT в будь-який з підтримуваних файлових систем не можна скасувати видалення. Файлова система FAT найкраще підходить для використання на дисках і розділах розміром до 200 МБ, тому що вона запускається з мінімальними накладними витратами.
Недоліки файлової системи FAT
Не варто використовувати файлову систему FAT для дисків і розділів, чий розмір більше 200 МБ. Це пояснюється тим, що в міру збільшення розміру тому продуктивність файлової системи FAT швидко падає. Для файлів, розташованих в розділах FAT, неможливо встановити дозволу.
Розділи FAT мають обмеження за розміром: 4 ГБ під Windows NT і 2 ГБ під MS-DOS.
2. Файлова система FAT32
FAT 32 являє собою ланцюг даних, які пов'язують між собою кластери дискового простору і файли. У базі даних кластерів існує тільки один елемент. З них, перші два елементи являють собою інформацію про систему FAT - 32, а третій і наступний елементи ставляться відповідно до кластерами дискового простору.
Найбільше число кластерів в даній файлової системи одно 268 435 445 кластерів. Дана система дозволяє використовувати жорсткі диски розміром до 32 Гб. Однак FAT може підтримувати дискові простору розміром до 2 терабайт! Спочатку дана файлова система застосовувалася в складі Windows 95 OSR 2. Саме в цій файлової системи були розширені атрибути файлів, які дозволили зберігати час і дату створення, і модифікацію останнього доступу до файлу або каталогу.
Операційна система FAT - 32 також дозволяє працювати з будь-якої з копій FAT 32.
Переваги файлової сістемиFAT32:
1. Висока швидкість роботи;
2. Низьке вимога до обсягу оперативної пам'яті;
3. Ефективна робота з файлами середніх і малих розмірів;
4. Більш низький знос дисків, внаслідок меншої кількості пересувань головок читання / запису.
Недоліки файлової сістемиFAT32:
1. Низька захист від збоїв системи;
2. Не ефективна робота з файлами великих розмірів;
3. Обмеження за максимальним обсягом розділу і файлу;
4. Зниження швидкодії при фрагментації;
5. Зниження швидкодії при роботі з каталогами, що містять велику кількість файлів
3. Файлова сістемаHPFS
Файлова система HPFS вперше була використана для операційної системи OS / 2 1.2, щоб забезпечити доступ до з'являлися в той час на ринку дискам великого розміру
У файлової системи HPFS підтримується структура каталогів FAT і додано сортування файлів по іменах. Файл може містити до 254 двобайтових символів. Крім того, найменший блок для зберігання даних тепер дорівнює розміру фізичного сектора (512 байт), що дозволяє знизити втрати дискового простору.
В каталозі файлової системи HPFS поряд з атрибутами файлу тут зберігаються відомості про створення та внесення змін, а також дата і час доступу. Записи в каталозі файлової системи HPFS вказують не на перший кластер файлу, а на FNODE. FNODE може містити дані файлу, покажчики на дані файлу або інші структури, що вказують на дані файлу.
HPFS намагається по можливості розташовувати дані файлу в суміжних секторах. Це призводить до підвищення швидкості послідовної обробки файлу.
HPFS ділить диск на блоки по 8 МБ кожен і завжди намагається записати файл в межах одного блоку. Розбиття на блоки призводить до підвищення продуктивності.
Крім того, файлова система HPFS містить два унікальних об'єкта даних:
Суперблок розташовується в логічному секторі 16 і містить покажчик на FNODE кореневого каталогу. В цьому криється головна небезпека використання HPFS: якщо сектор суперблоку позначений як пошкоджений, це призводить до втрати всіх даних розділу навіть на непошкоджених ділянках диска. Для відновлення даних їх необхідно скопіювати на інший диск з неушкодженим сектором 16 і відтворити суперблок.
Запасний блок розташовується в логічному секторі 17 і містить таблицю екстрених виправлень, а також блок резервного каталогу. У файлової системи HPFS запис таблиці екстрених виправлень використовується при виявленні дефектного сектора, щоб логічно вказати замість нього наявний неушкоджений сектор. Ця технологія обробки помилок запису відома як екстрене виправлення.
Переваги файлової системи HPFS
HPFS - оптимальний варіант файлової системи для використання з дисками розміром 200-400 МБ.
Недоліки файлової системи HPFS
Додаткові накладні витрати, пов'язані з використанням HPFS, знижують ефективність її застосування на дисках розміром менше 200 МБ. Крім того, продуктивність також знижується при використанні дисків розміром більше 400 МБ. При використанні HPFS під Windows NT не можна встановити параметри безпеки.
Файлова система HPFS підтримується тільки операційною системою Windows NT версій 3.1, 3.5 і 3.51. Не можна отримати доступ до розділу HPFS за допомогою Windows NT 4.0.
4. Файлова сістемаNTFS
Файлова система Windows NT (NTFS) забезпечує продуктивність, надійність і сумісність. NTFS розроблялася з метою забезпечення швидкісного виконання стандартних операцій над файлами (включаючи читання, запис, пошук) і надання просунутих можливостей.
Крім того, NTFS володіє характеристиками захищеності, які необхідні на потужних файлових серверах і високопродуктивних комп'ютерах в корпоративних середовищах. Файлова система NTFS підтримує контроль доступу до даних і привілеї власника. NTFS - єдина файлова система в Windows NT, яка дозволяє призначати права доступу до окремих файлів.
Файлова система NTFS є простою, і водночас надзвичайно потужною. Практично всі, що є на томі, є файлом, а все, що є в файлі є атрибут, включаючи атрибути даних, атрибути системи безпеки, атрибути імені файлу. Кожен зайнятий сектор на томі NTFS належить якомусь файлу.
1. Швидка швидкість доступу до файлів малого розміру;
2. Розмір дискового простору на сьогоднішній день практично не обмежений;
3. Фрагментація файлів не впливає на саму файлову систему;
4. Висока надійність збереження даних і власне самої файлової структури;
5. Висока продуктивність при роботі з файлами великого розміру;
Недостаткіфайловой сістемиNTFS:
1. Високі вимоги до обсягу оперативної пам'яті
2. Робота з каталогами середніх розмірів утруднена через їх фрагментації;
3. Більш низька швидкість роботи в порівнянні з FAT 32;
Таким чином, сьогодні в Windows застосовуються файлові системи: FAT, FAT32, HPFS і NTFS.
Переваги FAT - низькі накладні витрати на зберігання даних і тотальна сумісність з величезною кількістю операційних систем і апаратних платформ.
Деякі з можливостей, забезпечуваних на сьогоднішній день тільки файлової системою NTFS, перераховані нижче:
1). NTFS забезпечує широкий діапазон дозволів, на відміну від FAT, що дає можливість індивідуальної установки дозволів для конкретних файлів і каталогів. Це дозволяє вказати, які користувачі і групи мають доступ до файлу або папці і вказати тип доступу.
2). Засоби відновлення даних; тому ситуації, коли користувач повинен запускати на томі NTFS програму відновлення
диска, досить рідкісні. Навіть в разі краху системи NTFS має можливість автоматично відновити несуперечливість файлової системи, використовуючи журнал транзакцій і інформацію контрольних точок.
3). Реалізована у вигляді бінарного-дерева структура папок файлової системи NTFS дозволяє істотно прискорити доступ до файлів в папках великого обсягу в порівнянні зі швидкістю доступу до папок такого ж обсягу на томах FAT.
Список використаної літератури: