Файловая система VFAT, FAT32.

VFAT (32 разряда) предназначена для ОС Windows для выполнения файлового ввода- вывода в защищенном режиме. В эту систему добавлена поддержка длинных имен фалов наряду с формой (?????? . ???).

Эта файловая система поддерживается Win9x b WinNT 4.0.

Основными недостатками FAT и VFAT являются большие потери на кластеризацию при больших размерах логического диска и ограничениях на сам размер логического диска.

Т.е. необходимо разработать файловую систему с использованием идеи применения таблицы FAT. Файловая система типа FAT32 является самостоятельной 32- разрядной файловой системой. Главное ее отличие в более эффективном использовании дискового пространства.

Прежде всего FAT32 использует кластеры меньшего размера по сравнению с предыдущими версиями, который ограничивались 65535 кластерами на диске. Даже для дисков до 8 Гбайт FAT32 может использовать 4 Кбайт – кластеры, в результате экономится 10-15 % дискового пространства. FAT32 может перемещаться в корневой каталог и использовать резервную копию вместо стандартной. Корневой каталог FAT32 представлен в виде обычной цепочки кластеров, т.е. корневой каталог находится в любом месте диска, что снимает ограничения на его размер (512 бит).

Кроме повышения емкости FAT до 4 Тбайт. FAT32 изменяет структуры корневого каталога. Для хранения имен фалов используются дополнительные элементы каталога, в т.ч. и для корневых. Длинное имя может занимать до 256 символов и для его хранения используется 25- элементов каталога. Длина полной файловой спецификации , включая путь и имя файла ограничена 260-символами, т.е. рекомендуется ограничивать длину имени файла 75-80 символами для того, чтобы осталось место для пути.

Файловая система NTFS (New Technology File System).

Эта файловая система содержит ряд усовершенствований и изменений по сравнению с другими файловыми системами. Файлы хранятся в папках или каталогах. В NTFS повышена эффективность работы с дисками большого объема. Имеются средства для ограничения доступа, введены механизмы для повышения надежности файловой системы.

Основные особенности файловой системы NTFS следующие:

- способность восстановления данных. Файловая система восстанавливает при отказе системы и сбоев дисков. Это достигнуто по средствам использования механической транзакции, при котором осуществляется журналирование файловой операции

- безопасность. Файловая система поддерживает объектную модель безопасности и рассматривает все тома, каталоги, файлы как самостоятельные объекты. NTFS обеспечивает безопасность на уровне файлов, это означает, что право доступа к файлам зависит от учетной записи пользователя, и тех групп к которым он принадлежит.

- расширенная функциональность. NTFS проектировалась с учетом возможного расширения. В ней реализованы такие возможности, как эмуляция других операционных систем, параллельная обработка потоков данных и создание файловых атрибутов определенных пользователем.

- поддержка POSIX (Portable Operating System for computing environments). Международный стандарт машинно-независимого интерфейса вычислительной среды. В нем основное внимание уделяется взаимодействию прикладных программ с операционной системой. Написанная прикладная программа позволяет создавать программы легко переносимые из одной операционной системы в другую.

- эффективная поддержка больших дисков и файлов. Максимальный размер тома NTFS составляет 2⁶⁴ байт = 1 Экзобайт = 16000 млр. Гб. Максимальный размер файла составляет 2³² кластера = 2⁶⁴ байт. Размер кластера может меняться от 512 байт до 64 Кбайт. NTFS поддерживает длинные имена файлов, набор символов Unicode и имена 8.3. Количество файлов в корневом и не корневом каталоге не ограниченно.

Суть процедуры восстановления данных в NTFS заключается в регистрации. Каждая операция изменения файловой системы, т.е. операция по распределению дискового пространства обрабатывается как транзакция. Транзакция рассматривается как неделимая (атомарная) операция, во время которой не какие другие операции на изменения данными не разрешены.

Каждая транзакция осуществляется в 3 этапа:

- Система записывает в специальный журнальный файл то, что она собирается делать. Если запись в журнал была успешной, то система выполняет транзакцию.

- Если транзакция завершена нормально, то система отмечает в журнале этот факт.

- Если произошел сбой системы, то после загрузки запускается программа восстановления. Эта программа просматривает конец журнального файла. Если обнаружена импортирующая запись, то она игнорируется – сбой произошел во время записи в журнал. Если все записи помечены как успешно выполненные транзакции, то сбой произошел между транзакциями – ничего исправлять не надо. Если найдена запись, которая отмечает начинутую, но не выполненную транзакцию, то сбой произошел во время этой транзакции – но журнал содержит достаточно информации, чтобы восстановить состояние файловой системы до начала транзакции или же доделать ее до конца.