Systemy plików

Systemy plików

FAT i NTFS

FAT i NTFS

W systemie operacyjnym system plików jest ogólną

strukturą, w której pliki są zapisywane i organizowane

oraz są im nadawane nazwy. System plików zapisuje

poszczególne pliki w logicznej, hierarchicznej strukturze

woluminów oraz katalogów, tworząc tym samym model

organizacyjny pozwalający na dotarcie do danych

zapisanych w dowolnym miejscu dysku. NTFS, FAT i FAT32

są typami systemów plików.

1. System plików

FAT (File Allocation Table) - tablica alokacji plików. Podczas

formatowania dysku tworzona jest tablica alokacji plików

(FAT) która jest strukturą danych określającą w których

klastrach (jednostkach alokacji) dysku zapisany jest dany

plik. jednostka ma przypisany jeden z czterech stanów:

nieużywany, klaster zajęty przez plik, klaster uszkodzony i

ostatni klaster pliku. Klastry woluminu FAT mają logiczne

numery. Ponieważ uszkodzenie struktury tablicy alokacji

plików może skutecznie uniemożliwić dostęp do danych,

system FAT przechowuje dwie kopie tablicy.

2. System plików FAT

3. Odszukiwanie klastrów dla pliku w w sytemie
FAT

FAT12 - zarządza klastrami za pomocą 12 bitowej tablicy FAT czyli
może opisać 2

12

tj. 4096 klastrów, wielkość klasrów to zazwyczaj

512B ale możliwe są 1 i 4kB, używany w woluminach o wielkości
do 15,98MB, dziś używany m.in. we wszystkich dyskietkach;

FAT16 - zarządza klastrami za pomocą 16 bitowej tablicy FAT czyli
może opisać 2

16

tj. 65536 klastrów, wielkość klastrów: 1, 2, 4, 8,

16, 32, 64 kB, używany w woluminach o wielkości do 4GB;

FAT32 - nazwa sugeruje że system ten zarządza klastrami za
pomocą 32 bitowej tablicy FAT, w rzeczywistości jednak
wykorzystuje pierwszych 28 bitów (4 to rezerwa) czyli może opisać
2

28

tj. 268435456 klastrów, wielkość klasrów: 0,5, 4, 8, 16 i 32kB,

pozwala obsłużyć woluminy o wielkości do 8TB, ale praktycznie w
systemach Windows tylko do 32GB, rozmiar pliku nie może być
większy niż 4GB.

4. Wersje systemu plików FAT

jest obsługiwany przez większość systemów operacyjnych (w
zależności od wersji FAT);

używany przez większość pamięci przenośnych (pendrive, karta
pamięci itp.);

wydajny i szybki przy mniejszych woluminach;

nie posiada wbudowanych mechanizmów bezpieczeństwa ani
kompresji;

ma znaczące ograniczenia co do wielkości woluminów i plików;

przy większych woluminach klastry mają rozmiar 64KB;

system bardziej podatny na fragmentację danych.

5. Zalety i wady systemów FAT

NTFS (New Technology File System) - system plików nowej

technologii. Powstał na bazie systemu HPFS opracowanego dla

systemu OS/2. W systemie NTFS informacje potrzebne do

zarządzania danymi są przechowywane w grupie plików

systemowych zwanych plikami metadanych. Są one tworzone w

czasie formatowania woluminu. Najważniejszym elementem

struktury systemu NTFS jest tablica MFT (Master File Table). To

baza danych zapisana również w postaci pliku i gromadząca

informacje o wszystkich plikach i folderach przechowywanych

przez wolumin. Podobnie jak FAT, NTFS utrzymuje kopię

informacji o strukturze systemu plików. Tablica MFT to główny plik

metadanych. Oprócz niego NTFS posługuje się jeszcze innymi

plikami systemowymi, w których gromadzi informacje np. o

zabezpieczeniach, przydziałach dyskowych czy o odnalezionych

uszkodzonych sektorach. NTFS może wykorzystywać 64 bitowe

liczby do adresowania plików. Obecne implementacje

wykorzystują najczęściej 32 bity a max. 44 bity. Daje to

możliwość utworzenia woluminu o wielkości 256TB. Wielkości

klastrów od 0,5 do 64KB. Maksymalna wielkość pliku 16TB.

6. System plików NTFS

nie jest obsługiwany przez wszystkie systemy operacyjne
(dopiero od Windows NT i 2000);

wyposażony w mechanizmy bezpieczeństwa umożliwiające
nadawanie uprawnień dostępu do plików i folderów;

posiada wbudowany system szyfrowania i kompresji plików;

posiada dziennik transakcji tzw. journaling oraz używa
mechanizmów odzyskiwania danych;

pozwala na stosowanie przydziałów dyskowych tzw. quota;

obsługuje większe woluminy niż FAT i pozwala na tworzenie
większych plików.

7. Zalety i wady systemu NTFS

8. Rozmiar klastra dla różnych wolumenów w FAT
i NTFS

9. Porównanie FAT i NTFS