Файловая система MS-DOS(FAT)
FAT 16
Файловая система FAT (File Allocation Table) использовалась во всех версиях ОС Ms-DOS, а также в OS/2 (в версиях 1.0 и 1.1) и первых релизах Windows 95. Указанная файловая система вполне удовлетворяла требованиям своего времени в основном благодаря тому, что сама по себе очень компактна и проста. Благодаря этому она с легкостью использовалась на гибких носителях. Для хранения файла в FAT может использоваться один или несколько кластеров. Каждому кластеру диска в таблице FAT соответствует отдельная запись, которая либо указывает на следующий кластер файла, либо содержит метку конца файла. В составе каждого каталога хранятся имена входящих в него файлов. Вместе с именем файла хранится указатель на первый кластер этого файла. Помимо этого в каталоге хранится дата создания файла, его размер и атрибуты. Атрибуты могут указывать на то, что файл является скрытым, зарезервированным для использования операционной системой, требует архивирования (резервного копирования) или предназначен только для чтения. Казалось бы, при такой организации хранения данных, система должна быть достаточно быстрой и надежной.
Давайте же рассмотрим ее недостатки. Самый первый и главный недостаток, с которым мы сталкиваемся при использовании FAT – это слишком сильная ограниченность максимального размера тома FAT. Цифра 16 в названии FAT 16 означает, что таблица размещения файлов FAT идентифицирует записи, соответствующие дисковым кластерам, при помощи 16-разрядных чисел. Таким образом, в таблице можно разместить не более 65 536 записей (2 в 16-ой степени). А если учитывать то, что максимальный размер кластера - 32 Кбайта, то выходит, что максимальный раздел дискового тома - 2 Гбайта. Естественно, что эта система не удовлетворяет современным винчестерам, имеющим объемы в десятки гигабайт.
Второй недостаток заключается в том, что для хранения всех файловых атрибутов система FAT использует всего 1 байт! Много ли можно поместить в один байт? Следовательно, просто не представляется возможности хранить данные о правах доступа к файлу, о его владельце и т.д.
Недостаток номер 3 – при использовании большего размера тома мы вынуждены использовать больший размер кластера. Однако, в FAT один файл занимает как минимум один кластер. Например, при размере кластера в 32 Кбайт мы имеем файл, размером 2 Кбайт – в результате файл занимает весь кластер и мы теряем 30 Кбайт. Таким образом, получается, что физически файл занимает не 2, а все 32 Кбайт!
Четвертый недостаток – сведения о физическом расположении файлов хранятся в одном месте – таблице размещения файлов FAT. Это приводит к следующему:
• увеличивается вероятность повреждения и потери всей информации
• снижается скорость поиска, т.к. для поиска определенного файла нужно обработать всю таблицу.
Подводя итог вышесказанному, можно сделать вывод, что использовать FAT 16 в настоящее время неэффективно. Но стоит заметить, что FAT создавалась довольно давно и удовлетворяла требованиям того времени.
Файловая система FAT 32
Эта файловая система пришла на смену FAT 16, начиная с Windows 95 OEM release 2. Основное ее отличие от FAT 16 заключается в том, что таблица размещения файлов FAT идентифицирует записи, соответствующие дисковым кластерам, при помощи 32-разрядных чисел. В соответствии с этим максимальное количество записей становится равным 4 294 967 296 (2 в 32-ой степени). Следовательно, существенно увеличивается максимальный размер тома (до 2 Тбайт). Но в остальном система осталась практически такой же. Однако необходимость работать с огромными по размеру томами и документами прямо указывает на недостатки FAT 32. Итак, рассмотрим их по порядку.
FAT – плюсы:
• Не требуется большое количество оперативной памяти для эффективной работы с ней
• Быстрая работа с малыми и средними каталогами
• Диск совершает в среднем меньшее количество движений головками (в сравнении, например с NTFS)
• Достаточно эффективно работает на медленных дисках. Не требовательна к системам Bus Mastering
• Быстрый доступ к данным на маленьких по объему винчестерах
• Малый размер файла каталога позволяет практически всегда оставлять его не фрагментированным
FAT – минусы:
• Катастрофическая потеря быстродействия с увеличением фрагментации, особенно для больших дисков
• Сложности с произвольным доступом к большим (~10% от объема винчестера и более) файлам
• Очень медленная работа с каталогами, содержащими большое количество файлов
• Одного байта явно недостаточно для хранения атрибутов файла, из-за этого нет возможности хранить данные о правах доступа к файлу, его владельце и т.д.
Вывод напрашивается сам собой. FAT 32 как система уже отжила свое. Она показывает себя только на машинах с небольшими дисками и объемом ОЗУ менее 64 Мбайт. При лучшей машине гораздо удобней будет использовать NTFS как с точки зрения быстродействия, так и с точки зрения надежности. FAT 32 просто-напросто продлила жизнь фаловой системе FAT 16, не более того.