Файловые системы (курсовая работа), страница 3

Таким образом, двухуровневая структура блоков размещенияможет хранить информацию о 480 (12*40) секторах, что теоретически, позволяет работать сфайлами размером до 7.68 Гб (12*40*16 Мб).8VFATФайловая система VFAT (Virtual FAT), реализованная в Windows NT 3.5, Windows 95(DOS 7.0), - это файловая система FAT, включающая поддержку длинных имен файлов (LongFile Name, LFN) в кодировке UNICODE (каждый символ имени кодируется 2 байтами).VFAT использует ту же самую схему распределения дискового пространства, что и файловаясистема FAT, поэтому размер кластера определяется величиной раздела.В VFAT ослаблены ограничения, устанавливаемые соглашениями по именам файлов FAT:ooимя может быть длиной до 255 символов.в имя можно включать несколько пробелов и точек, однако, текст послепоследней точки рассматривается как расширение.oрегистр символов в именах не различается, но сохраняется.Основной задачей при разработке VFAT была необходимость корректной работы старыхпрограмм, не поддерживающих длинные имена файлов.

Как правило, прикладныепрограммы для доступа к файлам используют функции ОС. Если у элемента каталогаустановить “нереальную” комбинацию битов атрибутов: “только для чтения”, “скрытый”,“системный”, “метка тома” – то любые файловые функции старых версий DOS и Windows незаметят такого элемента каталога. В итоге для каждого файла и подкаталога в VFATхранится два имени: длинное и короткое в формате 8.3 для совместимости со старымипрограммами. Длинные имена (LFN) хранятся в специальных записях каталога, байтатрибутов, у которых равен 0Fh.

Для любого файла или подкаталога непосредственно передединственной записью каталога с его именем в формате 8.3 находится группа из одной илинескольких записей, представляющих длинное имя. Каждая такая запись содержит частьдлинного имени файла не более 13 символов, из всех таких записей ОС составляет полноеимя файла. Поскольку одно длинное имя файла может занимать до 21 записи, а корневойкаталог FAT ограничен 512 записями, желательно ограничить использование длинных именв корневом каталоге.СодержаниеРазмер (байт)Порядок следования1Первые пять символов LFN10Байт атрибутов (0Fh)1Указатель типа (всегда 0)1Контрольная сумма части имени1Следующие шесть символов LFN12Номер начального кластера (всегда 0)2Следующие два символа LFN4Табл.

4. Элемент каталога для длинного имениКороткое имя генерируется файловой системой автоматически в формате 8.3. Для созданиякоротких имен (псевдонимов) файлов используется следующий алгоритм:1. Из длинного имени удалить все символы не допустимые в именах FAT. Удалитьточки в конце и начале имени. После этого удалить все точки, находящиеся внутриимени кроме последней.92. Обрезать строку, расположенную перед точкой, до 6 символов и добавить в ее конец"~1". Обрезать строку за точкой до 3 символов.3. Полученные буквы преобразовать в прописные. Если сгенерированное имя совпадаетс уже существующим, то увеличить число в строке "~1".Данный алгоритм зависит от версии операционной системы и в будущих версиях можетменяться.Редактирование файлов программами, не поддерживающими длинные имена файлов, можетприводить к потере длинных имен.

Windows обнаруживает подобные элементы каталога, таккак их контрольная сумма не соответствует больше тому, что записано в последующейзаписи каталога в формате 8.3. Однако такие записи не удаляются системой автоматически,они занимают дисковое пространство, до тех пор, пока вы не запустите программу ScanDisk,входящую в состав операционной системы. Большинство старых дисковых утилитвоспримут записи, соответствующие длинным именам, как ошибки логической структурыдиска. Попытки использовать данные утилиты, в лучшем случае приведет к потере длинныхимен, а в худшем - к потере информации на диске.FAT 32Система FAT32 - более новая файловая система на основе формата FAT, она поддерживаетсяWindows 95 OSR2, Windows 98 и Windows Millennium Edition.

FAT32 использует 32разрядные идентификаторы кластеров, но при этом резервирует старшие 4 бита, так чтоэффективный размер идентификатора кластера составляет 28 бит. Поскольку максимальныйразмер кластеров FAT32 равен 32 Кбайт, теоретически FAT32 может работать с 8терабайтными томами. Windows 2000 ограничивает размер новых томов FAT32 до 32 Гбайт,хотя поддерживает существующие тома FАТ32 большего размера (созданные в другихоперационных системах). Большее число кластеров, поддерживаемое FAT32, позволяет ейуправлять дисками более эффективно, чем FAT 16. FAT32 может использовать 512-байтовыекластеры для томов размером до 128 Мбайт.Файловая система FAT 32 в Windows 98 используется в качестве основной.

С этойоперационной системой поставляется специальная программа преобразования диска из FAT16 в FAT 32. Windows 2000 и Windows XP тоже могут использовать файловую систему FAT,и поэтому можно загрузить компьютер с DOS-диска и иметь полный доступ ко всем файлам.Однако некоторые из самых прогрессивных возможностей Windows 2000 и Windows XPобеспечиваются ее собственной файловой системой NTFS (NT File System). NTFS позволяетсоздавать на диске разделы объемом до 2 Тбайт (как и FAT 32), но, кроме этого, в неевстроены функции сжатия файлов, безопасности и аудита, необходимые при работе всетевой среде. А в Windows 2000, как и в Windows XP реализуется поддержка файловойсистемы FAT 32. Данные этих операционных систем можно хранить на диске FAT, но пожеланию пользователя диск может быть конвертирован в формат NTFS.Для этого можно воспользоваться утилитой Convert.exe, поставляемой вместе соперационной системой.

Преобразованный к системе NTFS раздел диска становитсянедоступным для других операционных систем. Чтобы вернуться в DOS, Windows 95,Windows 98 или Me, нужно удалить раздел NTFS, а вместо него создать раздел FAT.Windows 2000, как и в Windows XP можно устанавливать на диск с файловой системой FAT32 и NTFS.Возможности файловых систем FАТ32 гораздо шире возможностей FAT16. Самая важная ееособенность в том, что она поддерживает диски объемом до 2 047 Гбайт и работает с10кластерами меньшего размера, благодаря чему существенно сокращает объемынеиспользуемого дискового пространства. Например, жесткий диск объемом 2 Гбайт вFAT16 использует кластеры размером по 32 Кбайт, а в FAT32 - кластеры размером по 4Кбайт.

Чтобы по возможности сохранить совместимость с существующими программами,сетями и драйверами устройств, FAT32 реализована с минимальными изменениями вархитектуре, API-интерфейсах, структурах внутренних данных и дисковом формате. Но, таккак размер элементов таблицы FAT32 теперь составляет четыре байта, многие внутренние идисковые структуры данных, а также API-интерфейсы пришлось пересмотреть илирасширить. Отдельные API на FАТ32-дисках блокируются, чтобы унаследованные дисковыеутилиты не повредили содержимое FAT32-дисков. На большинстве программ эти измененияникак не скажутся.

Существующие инструментальные средства и драйверы будут работать ина FAT32-дисках. Однако драйверы блочных устройств MS-DOS (например, Aspidisk.sys) идисковые утилиты нуждаются в модификации для поддержки FAT32. Все дисковые утилиты,поставляемые Microsoft (Format, Fdisk, Defrag, а также ScanDisk для реального изащищенного режимов), переработаны и полностью поддерживают FAT32.

Кроме того,Microsoft помогает ведущим поставщикам дисковых утилит и драйверов устройств вмодификации их продуктов для поддержки FAT32. FAT32 эффективнее FAT16 при работе сдисками большего объема и не требует их разбиения на разделы по 2 Гбайт. Windows 98обязательно поддерживает FAT16, так как именно эта файловая система совместима сдругими операционными системами, в том числе сторонних компании.

В MS-DOS реальногорежима и в безопасном режиме Windows 98, файловая система FAT32 работает значительномедленнее, чем FAT16. Поэтому, при запуске программ в режиме MS DOS желательновключить в файл Autoexec.bat или PIF-файл команду для загрузки Smartdrv.exe, что ускоритдисковые операции. Некоторые устаревшие программы, рассчитанные на спецификациюFAT16, могут сообщать неправильную информацию об объеме свободного или общегодискового пространства, если он больше 2 Гбайт. Windows 98 предоставляет новые APIинтерфейсы для MS-DOS и Win32, которые позволяют корректно определять эти показатели.В табл.

1 приведены сравнительные характеристики FAT16 и FAT32.Таблица 1. Сравнение файловых систем FAT16 и FAT32FAT16Реализована и используется большинствомоперационных систем (MS-DOS, Windows95/98/Me, Windows 2000 и Windows XP, OS/2,UNIX).Очень эффективна для логических дисковразмером менее 256 Мбайт.Поддерживает сжатие дисков, например поалгоритму DriveSpace.Обрабатывает максимум 65 525 кластеров,размер которых зависит от объема логическогодиска. Так как максимальный размер кластеровравен 32 Кбайт, FAT16 может работать слогическими дисками объемом не более 2Гбайт.Чем больше размер логического диска, темменьше эффективность хранения файлов вFAT'16-системе, так как увеличивается иразмер кластеров.