Zakaždým, keď používam Lube Fatfs Myslím, že by bolo pekné riešiť, ako je všetko usporiadané vo vnútri. Dlhá odložená táto otázka, nakoniec začal ľad. Globálnym cieľom je preto, aby prekonali pamäťové karty, ak sa ukáže, že je podrobný, súčasným cieľom je riešiť súborový systém.

Poviem hneď, nemám cieľ napísať môj vodič alebo podrobne v jemnosti, som sa práve premýšľal. Úloha je pomerne jednoduchá pre porozumenie, takže tu nebudú žiadne "kódy" tu.

Takže prvá vec, ktorú musíme pochopiť pri komunikácii s pamäťovou kartou, môžeme buď čítať, alebo písať 512 bajtov, nie sú dané iné akcie. Keďže súbory neustále kopírujeme niečo, vymažeme a veľkosti súborov sú vždy odlišné, potom prázdne časti v zmesi s zaznamenaným na mape. Ak chcete použiť používateľa, ktorý nemá byť zapečatený umiestnením údajov, existuje vrstva, ktorá preberá tieto obavy, toto je súborový systém.

Ako už bolo uvedené, je napísané, písať a čítať len násobok 512 bajtov, t.j. 1 sektor. Tam je tiež koncept - klastra je hlúpo niekoľko sektorov, napríklad, ak je veľkosť klastra 16kb, znamená to, že je 16000/512 \u003d 31,25, presnejšie 32 sektorov a skutočnú veľkosť klastra 16384 bajty. Všetky súbory zaberajú veľkú veľkosť klastra. Aj keď je veľkosť súboru 1KB, a klastra je 16kb, súbor bude zaberať všetky 16kb.

Bolo by logické vytvoriť klastre, malú veľkosť, potom obmedzenie maximálneho počtu súborov a ich veľkosť vstupuje do podnikania. FAT16 prevádzkuje 16 bitových dát, takže nie je možné prepláchnuť viac ako 2 ^ 16 klastre. Preto je menšia ich veľkosť, tým účinnejšie sa miesto používa pre malé súbory, ale menej informácií môžu byť stiesnené na disku. Naopak, čím väčšia je veľkosť, tým viac informácií sa môžete naučiť, ale menej efektívne sa miesto používa pre malé súbory. Maximálna veľkosť klastra je 64kb, preto maximum pre FAT16 64KB * 2 ^ 16 \u003d 4 GB.

Zdrojové údaje: K dispozícii je pamäťová karta Micro SD na 1 GB. Má štítok mydisk, formátovaný úplne, veľkosť klastra 16KB.

Budete potrebovať Hex Editor, ale niekto sa nezmestí, potrebujete ten, ktorý si môžete prezrieť celý disk, a nie len súbory na disku. Z toho, čo som sa mi podarilo nájsť: WinHex je najvhodnejší, ale platený; HXD je jednoduchý, zadarmo, ale nikdy som sa podarilo, aby sa uložili zmeny na disku; DMDE je trochu nie je užívateľsky prívetivý, zadarmo a umožňuje uložiť zmeny. Vo všeobecnosti som sa zastavil na HXD.

Ak chcete začať, stojí za to zvážiť štruktúru FAT16, obraz ukazuje, v akom poradí sa nachádzajú rôzne časti súboru systému.

Všetky informácie o servise sú uložené v sektore zavádzania. Vo vnútri oblasti tuku sa uložia informácie o tom, ako sa nachádzajú súbory na disku. V koreňovom adresári sú informácie o ktorých súboroch v koreňovom disku. Dátová oblasť obsahuje informácie obsiahnuté vo vnútri súborov. Všetky oblasti sú prísne nasledované v rade, t.j. Po okamžite začne sektor zavádzania tuku. Podrobnosti nižšie.

Úloha: Pochopte, aký princíp existujú názvy súborov a ich obsah. Poďme teda začať s vyhľadávaním koreňového adresára, aby ste pochopili, ktoré súbory máme skladom. To nám pomôže s údajmi z oblasti topánky.

Najzaujímavejšie údaje sú uvedené v tabuľke

Prvá vec, ktorú potrebujeme, je poznať veľkosť topánky. Uvidíme adresu 0x0e a uvidíme, že 4 sektory sú pridelené pod oblasťou topánky, t.j. Oblasť tuku začína adresou 4 * 512 \u003d 0x800.

Počet tukových tabuliek môže byť definovaný na 0x10 zavádzacej oblasti. V našom príklade existujú dva z nich, prečo dva, pretože každá tabuľka je duplikovaná zálohovaním, ktorá by bolo možné obnoviť údaje v prípade zlyhania. Veľkosť tabuľky je uvedená na 0x16. Veľkosť vozidla 512 * 2 * 0XEE \u003d 0x3B800 a koreňový adresár začína s adresou: 0x800 + 0x3B800 \u003d 0x3c000

Vnútri koreňového adresára sú všetky prvky rozbité o 32 bajtov. Prvým prvkom je objemový štítok, ale následné prvky sú súbory a priečinky. Ak názov súboru spustí 0xE5, potom to znamená, že súbor je vymazaný. Ak sa názov začína 0x00, znamená to, že predchádzajúci súbor bol posledný.

Asi zaujímavá štruktúra katalógu root sa ukázala byť so mnou. Karta bola úplne formátovaná, potom boli vytvorené 2 textové súbory, ktoré sa premenovali myfile.txt a bigfile.txt.

Ako vidíte, že okrem mojich dvoch súborov bol vytvorený veľa zľava, o pôvode, z ktorého môžete uhádnuť.

Najdôležitejšou vecou je, že tu môžete zdôrazniť, toto je adresa prvého klastra, z ktorého začínajú údaje nášho súboru. Adresa je vždy na posun 0x1a. Napríklad názov nášho súboru myfile.txt sa nachádza na 0x3c100, pridajte 0x1a k nej, vidíme číslo prvého klastra. \u003d 0x0002 t.j. Druhý klaster. Pre súbor bigfile.txt sa údaje začínajú z tretieho klastra.

Aj v koreňovom adresári môžete zistiť dátum a čas, posledné úpravy súboru, táto otázka nebola pre mňa veľmi zaujímavá, takže ide okolo neho. Posledná užitočná vec, ktorá môže povedať koreňový adresár, je jeho veľkosť, takže by sme mohli nájsť, kde začínajú údaje.

Veľkosť je špecifikovaná v batožinovom sektore na 0x11 (2b) \u003d 0x0200 * 32 \u003d 0x4000 alebo 16384 bajtov.

Pridávame na adresu koreňa svojej veľkosti: 3c000 + 4000 \u003d 40000 je adresa prvej dátovej klastra, ale my potrebujeme druhý nájsť MyFile.txt. Počet sektorov v klastri 32, veľkosť klastra \u003d 32 * 512 \u003d 16384 alebo 0x4000, takže pridajte na adresu prvého klastra, jeho veľkosť t.j. S 0x44000 by myšlienka mala začať druhý klaster.

Choďte na 0x44000 a zistite, že údaje patria do Bigfile.txt (je to len odpadky)

Ukazuje sa, že je malá jemnosť, číslovanie klastrov začína od druhého, nie je jasné, prečo je skutočnosť, že sa to robí, t.j. V skutočnosti sme sa zmenili na tretí klaster. Poďme sa vrátiť k jednej klastri späť na 0x40000 a pozrite si očakávané údaje.

Teraz sa pýta. Prečo potrebujeme stôl tuku? Faktom je, že údaje môžu byť roztrieštené, t.j. Začiatok súboru môže byť v jednom klastri a koniec úplne iného. Okrem toho to môže byť úplne odlišné klastre. Môžu byť niekoľko rozptýlených v rôznych oblastiach údajov. Tabuľkový tuk je druh mapy, ktorá nás poukazuje, keď sa pohybujeme medzi klastrami.

Uveďte príklad v súbore bigfile.txt, banda náhodného odpadu je strčený na obsadenie nie jedného klastra, ale niekoľko. Ideme tam, kde začína tučný stôl a pozeráme sa na jeho obsah.

Prvý osem bytes 0xf8fffffff je identifikátor štartovania tuku. Potom existujú 2 bajty, ktoré sa týkajú myfile.txt, skutočnosť, že 0xffffff je zaznamenaný v nich znamená, že súbor berie len jeden klastra. Ale nasledujúci súbor bigfile.txt začína v treťom klastri, pamätáme si z koreňového adresára, pokračuje vo štvrtom čase, potom to ide v 5.6.7 ... a končí na 12, t.j. Trvá to 10 klastrov.

Skontrolujte, či je to naozaj. Súbor váži 163kb, t.j. Trvá 163000 / (32 * 512) \u003d 9,9 klastrov, čo je pomerne očakávané. Opakujte znova, že jeden prvok v tabuľke tuku zaberá 2 bajty, t.j. 16 bitov, teda názov FAT16. V súlade s tým, maximálna adresa je 0xffff, t.j. Maximálny objem pre FAT16 0xFFFF * Klasterová veľkosť.

Poďme do FAT32. Nakladacia časť sa mierne zmení.

Existujú niektoré zásadné zmeny. Názov súborového systému prepnutý na 0x52, veľkosť koreňa je teraz ignorovaná. Dátová oblasť je okamžite za tabuľkami tukov, koreňový adresár je v oblasti údajov. Okrem toho, koreňový adresár nemá žiadnu pevnú veľkosť.

Adresa dátovej oblasti sa vypočíta:
Veľkosť bootovacieho sektora + tukové tabuľky, v mojom prípade sa ukázalo:
746496 + (3821056 * 2) \u003d 0x800000

Vypočíta sa adresa koreňového adresára:
(Číslo prvého klastra koreňového adresára - 2) * Klasterová veľkosť + adresa začiatku oblasti údajov,
tí. V tomto príklade sa bude zhodovať so začiatkom databázy.

Ako predtým, údaje v koreňoch zaberajú 32BAYS, as Pred "vymazané" magické súbory, hádajte tieto dočasné súbory poznámky.

Ale začiatok prvého klastra v myfile.txt je teraz určený dvoma bajtami, senior posunu 0x14, junior ako pred 1A. Preto bude počet prvých klasterov údajov pre súbor:
8000A0 + 0x14 \u003d 0x8000B4 - Senior Byte
8000A0 + 0x1A \u003d 0x8000BA - JUNIOR BYTE
V mojom prípade bola karta len s jedným súborom, takže je to tretí klastra.

Tabuľka tuku je vyhľadávaná ako v predchádzajúcom prípade, len prvky zaberajú 4 bajty, odtiaľto a názvom FAT32. Ideológiu umiestnenia prvkov presne ako v predchádzajúcom prípade.

Úroda pre stôl
F8 FF FF F0 - PRVÝ KLUSTER
FF FF FF 0F - Posledný klastra
FF FF FF F7 - Poškodený klastra

Kde sú údaje?
Začiatok dátovej oblasti + veľkosť klastra * (číslo koreňového klastra - 1)
\u003d 0x800000 + (2 * 4096) \u003d 0x801000

Dúfam, že vo všeobecnosti to bolo jasné, zdá sa, že nie je nič nadprirodzené. Ktorí čítajú a opakujú, môže byť zmiasť cookie 🙂

Okrem všetkých ostatných úloh spĺňa svoj hlavný účel - organizuje údaje s údajmi podľa špecifickej štruktúry. Na tieto účely sa používa systém súborov. Čo je to FS a to, čo môže byť, ako aj ďalšie informácie o tom budú uvedené nižšie.

všeobecný popis

Súborový systém je súčasťou operačného systému, ktorý je zodpovedný za uvádzanie, ukladanie, vymazanie informácií o médiách, poskytovaní používateľov a aplikácií týchto informácií, ako aj zabezpečenie bezpečného používania. Okrem toho, či to pomáha pri obnovení údajov v prípade hardvéru alebo zlyhania softvéru. Preto je súborový systém taký dôležitý. Čo je to fs a čo to môže byť? Existuje niekoľko typov:

Pre pevné disky, t.j. zariadenia s ľubovoľným prístupom;

Pre magnetické pásky, t.j. zariadenie s postupným prístupom;

Pre optické médiá;

Virtuálne systémy;

Sieťové systémy.5.

Súborový systém sa používa ako logická ukladacia jednotka údajov v systéme súborov, to znamená, že objednaná sada údajov, ktorá má špecifický názov. Všetky údaje používané operačným systémom sú prezentované ako súbory: programy, obrázky, texty, hudbu, video, ako aj ovládače, knižnice atď. Každý taký prvok má názov, typ, expanziu, atribúty a veľkosť. Takže teraz viete, súborový systém je kombináciou takýchto prvkov, ako aj spôsoby, ako s nimi pracovať. V závislosti od toho, aký formulár sa používa, a aké zásady sú pre ňu použiteľné, môžete rozlišovať medzi niekoľkými základnými typmi FS.

Softvérový prístup

Takže, ak je uvažovaný súborový systém (čo je s ním fungovať), je potrebné si všimnúť, že ide o viacúrovňovú štruktúru, na svojej najvyššej úrovni je spínač súborového systému, ktorý poskytuje rozhranie medzi systémom a a Špecifická aplikácia. Konvertuje požiadavky na súbory do takéhoto formátu, ktorý je vnímaný nasledujúcimi úrovňami - vodiči. Na druhej strane, apelovať na ovládače špecifických zariadení, ktoré uchovávajú potrebné informácie.

Aplikácie klient-server majú požiadavky na výkon FS pomerne vysoký. Moderné systémy sú navrhnuté tak, aby poskytovali efektívny prístup, podporu veľkých objemových nosičov, ochranu údajov pred neoprávneným prístupom, zachovaním integrity informácií.

Systém súborov tuku

Tento typ bol vyvinutý v roku 1977 Bill Gates a Mark McDonald. Pôvodne sa použil v 86-DOS. Ak hovoríme o tom, čo je systém súborov tuku, stojí za zmienku, že to bolo pôvodne nie je schopné udržiavať tvrdé disky a pracoval len s flexibilnými nosičmi až do 1 megabytu. Teraz je toto obmedzenie už irelevantné, a toto FS ho používa Microsoft pre OS MS-DOS 1.0 a následné verzie. Tuk používa určité dohody, pokiaľ ide o názvy súborov:

Na začiatku mena musí existovať list alebo obrázok, a v nej sa môže zúčastniť akýkoľvek symbol ASCII, okrem priestoru a špeciálnych prvkov;

Dĺžka názvu nesmie byť viac ako 8 znakov, po nastavení a potom je indikovaná expanzia, ktorá sa skladá z troch písmen;

V názvoch súborov je možné použiť akýkoľvek register, nelíši sa a nie je uložený.

Keďže pôvodne tuk bol navrhnutý pre jednotlivého užívateľa DOS OS, neposkytol ukladanie údajov o vlastníkovi alebo prístupových orgánoch. V súčasnosti je tento súborový systém najbežnejší, do určitej miery podporuje väčšinu jeho univerzálnosti, umožňuje ho používať na zväzkoch, ktoré fungujú s rôznym OS. Toto je jednoduché FS, ktoré nie je schopné zabrániť poškodeniu súboru z dôvodu nesprávneho ukončenia počítača. Ako súčasť operačných systémov pôsobiacich na jej základe existujú špeciálne nástroje, ktoré kontrolujú štruktúru a upravujú nezrovnalosti súborov.

Systém súborov NTFS

Toto FS je vhodnejšie pracovať s Windows NT, pretože je navrhnutý špeciálne. OS obsahuje inštruktážny nástroj, ktorý konvertuje objemy s tukom a HPFS v objeme NTFS. Ak povieme, že systém súborov NTFS je, stojí za zmienku, že má významne rozšírené ovládacie prvky prístupu na špecifické adresáre a súbory, ktoré sú zadané viaceré atribúty, nástroje kompresie súborov sú implementované dynamicky, tolerancia poruchy, požiadavky štandardu POSIX sú podporované . V tomto FS môžete použiť mená až 255 znakov, zatiaľ čo krátke meno je generované rovnakým spôsobom ako vo VFAT. Používa, čo je systém súborov NTFS, stojí za zmienku, že v prípade zlyhania operačného systému je schopný obnoviť sa, takže objem disku zostane cenovo dostupný a katalógová štruktúra nebude trpieť.

Vlastnosti NTFS

Na hlasitosti NTFS je každý súbor prezentovaný záznamom v tabuľke MFT. Prvých 16 položiek tabuľky sú vyhradené samotným súborovým systémom na ukladanie špeciálnych informácií. Prvá položka je opísaná samotná tabuľka súborov. Pri zničení prvého záznamu sa druhá prečíta, aby vyhľadával súbor MFT zrkadlo, kde je prvý záznam identický s hlavnou tabuľkou. Kópia počiatočného bootovacieho súboru sa nachádza na logickom centre disku. Tretí záznam tabuľky je registračný súbor, ktorý sa používa na obnovenie údajov. V sedemnáste a následné položky tabuľky súborov sú informácie o súboroch a adresároch, ktoré sú na pevnom disku.

Denník transakcií obsahuje kompletnú sadu operácií, ktoré menia štruktúru objemu, vrátane operácií na vytváranie súborov, ako aj akékoľvek príkazy, ktoré majú vplyv na štruktúru adresára. Denník transakcií je navrhnutý tak, aby obnovil NTFS v dôsledku zlyhania systému. Záznam pre koreňový adresár obsahuje zoznam adresárov a súborov, ktoré sa nachádzajú v koreňovom adresári.

Obsahuje EFS

Šifrovaný súborový systém (EFS) je komponent so systémom Windows, s ktorým možno informácie o pevnom disku uložiť v šifrovanom formáte. Šifrovanie sa stalo najsilnejšou ochranou, ktorú môže tento operačný systém ponúknuť len. V tomto prípade je šifrovanie pre používateľa pomerne jednoduchou akciou, pre to musíte nastaviť iba políčko v priečinku alebo vlastnostiach súboru. Môžete určiť, kto môže čítať takéto súbory. Šifrovanie nastane, keď zatvoríte súbory a keď sa otvoria, automaticky sa pripravíte na použitie.

Funkcie surové.

Zariadenia navrhnuté na ukladanie údajov sú najzraniteľnejšie komponenty, ktoré sú najzraniteľnejšie na poškodenie nielen vo fyzickom pláne, ale aj logických. Určité problémy so zariadením môžu byť fatálne, zatiaľ čo iné majú nejaké riešenia. Niekedy majú používatelia otázku: "Aký je systémový súborový súbor?"

Ako viete, na nahrávanie na tuhé disk alebo flash disk z akýchkoľvek informácií z pohonu musí mať FS. Najbežnejšie sú tučné a NTFS. A RAO nie je ani súborový systém, ktorý si to zvyčajne predstaviť. V skutočnosti je to logická chyba už nainštalovaného systému, ktorý je jeho skutočná neprítomnosť pre Windows. Najčastejšie je surové spojené s zničením štruktúry systému. Po tom, OS nie je len na údajoch, ale tiež nezobrazuje technické informácie o zariadení.

Funkcie UDF.

Univerzálny formát disku (UDF) je navrhnutý tak, aby nahradil CDFS a pridať podporu pre zariadenia DVD-ROM. Ak hovoríme o tom, čo ide o novú implementáciu starej verzie, pre ktorú spĺňa požiadavky, je charakterizované určitými funkciami:

Dĺžka názvu súboru môže byť až 255 znakov;

Názov registra môže byť spodná a top;

Maximálna dĺžka cesty je 1023 znakov.

Počnúc systémom Windows XP, tento súborový systém podporuje čítanie a písanie.

Toto FS sa používa na flash disky, ktoré majú byť použité pri práci s rôznymi počítačmi, ktoré beží z rôznych operačných systémov, najmä Windows a Linux. Bolo to exFAT, ktoré sa stalo "mostom" medzi nimi, pretože je schopný pracovať s údajmi získanými z OS, z ktorých každý má svoj vlastný súborový systém. Čo je a ako to funguje už v praxi.

závery

Ako je z vyššie uvedeného vyplýva, existujú určité súborové systémy v každom operačnom systéme. Sú určené na ukladanie objednaných dátových štruktúr na fyzické médiá. Ak máte náhle pri používaní počítača, je tu otázka, že konečný súborový systém je, je možné, že keď sa pokúsite kopírovať konkrétny súbor do médií, ste sa objavili správu o prekročení vyriešenej veľkosti. To je dôvod, prečo je potrebné vedieť, ktoré fs, ktorých veľkosť súboru sa považuje za prípustné, aby pri prenose informácií nebol čeliť problémom.

NTFS, tuk alebo exFAT sú úplne odlišné súborové systémy, ktoré možno použiť na ukladanie údajov o rôznych médiách. Obaja sú vytvorené v spoločnosti Microsoft a sú používané hlavne na Windows, ale podporu v Linuxovom jadre pre nich je aj tam.

Najčastejšie sa NTFS používa na inštaláciu operačného systému Windows alebo oddielov Windows pre súbory, zatiaľ čo tuk sa často používa na flash diskoch alebo iných externých jednotkách. Tiež tuk môže byť často použitý ako základný súborový systém pre Android. V tomto článku zvážime rozdiely v tukoch a NTFS, podrobne budeme analyzovať, čo sa líšia a prečo sú potrebné.

Súborový systém stanovuje základné pravidlá, ako budú údaje organizované pri nahrávaní na médiá, bez ohľadu na to, čo je pevný disk alebo disk flash. Systém súborov popisuje, ako budú priečinky organizované.

Určitá časť údajov s názvom Súbor je umiestnený v požadovanej oblasti jednotky. Systém súborov vykonáva všetky potrebné výpočty a tiež určuje minimálnu nedeliteľnú veľkosť dátového bloku, maximálna veľkosť súboru nasleduje fragmentáciu. Existuje mnoho rôznych typov súborových systémov, to sú napríklad systémy súborov pre inštaláciu OS, pre externé médiá, pre optické disky, distribuované súborové systémy. Ale v tomto článku budeme vykonávať len porovnanie tuku a NTFS.

Čo je systém súborov tuku?

Súborové systémy FAT32 a NTFS sú veľmi odlišné. Tuk sa dešifrovaný ako tabuľka prideľovania súborov. Toto je veľmi dlhotrvajúci súborový systém v histórii výpočtových systémov. Jej príbeh začal v roku 1977. Potom bol vyvinutý 8-bitový súborový systém, ktorý bol použitý v NCR 7200 na základe Intel 8080. Bol to vstupný terminál, ktorý pracoval s flexibilnými diskami. Súborový systém bol napísaný zamestnancom spoločnosti Microsoft, Mark McDonald po diskusii o jej koncepcii s brandom BIL.

Systém súborov tuku sa začal používať v operačnom systéme MDOS pre platformu Z80. O niekoľko rokov neskôr boli vydané nové verzie, ako napríklad FAT12, FAT16 a FAT32.

FAT32 zvýšila maximálnu veľkosť objemu až 16 TB, v porovnaní s FAT16. Veľkosť súboru sa tiež zvýši na 4 GB. Prideľovanie súborov Tabuľka 32 bitov sa objavil v auguste 1995 pre Windows 95. Ale tento súborový systém môže byť stále použitý na inštaláciu ťažkých aplikácií alebo ukladanie veľkých súborov. Preto spoločnosť Microsoft vyvinula nový súborový systém - NTFS, ktorý je zbavený takýchto nedostatkov.

FAT32 je vynikajúci externý systém súborov médií, ak potrebujete prenášať súbory vo veľkosti nie viac ako 4 GB. Je podporovaný rôznymi rôznymi zariadeniami, ako sú kamery, kamery, hudobné prehrávače. Všetky verzie distribúcií systému Windows a Linux plne podporujú FAT32. Dokonca aj Apple MacOS ho podporuje.

Aký je systém súborov NTFS?

Pre svoje nové systémy Microsoft vyvinul nový súborový systém - nový systém technológií alebo NTFS. V roku 1993 sa objavil v systéme Windows NT 3.1. NTFS odstránili mnoho obmedzení súborov a disku. Jeho vývoj sa začal späť v roku 1980, v dôsledku kombinácie Microsoft a IBM vytvoriť nový súborový systém so zlepšeným výkonom.

Spolupráca spoločností trvá dlho a IBM vydala HPFS, ktorá bola použitá v OS / 2 a Microsoft vytvoril NTFS 1.0. Maximálna veľkosť jedného súboru v NTFS môže dosiahnuť 16 skúšok, čo znamená, že do neho budú umiestnené aj najväčšie súbory.

NTFS 3.1 bolo vydané pre systém Windows XP a dostal mnoho zaujímavých vylepšení, ako je napríklad podpora na zníženie veľkosti oddielu, automatické obnovenie a symbolické odkazy a maximálna veľkosť disku so systémom súborov sa zvýši na 256 TB. To je napriek maximálnej veľkosti 16 eb.

Z ďalších zaujímavých funkcií, ktoré boli pridané neskôr, môžete si všimnúť odložený záznam na disk, podporu pre defragmentáciu, konfiguráciu diskových kvót, sledovanie odkazov a šifrovania na úrovni súboru. S týmito tým, NTFS si zachováva kompatibilitu s predchádzajúcimi verziami.

Teraz je to systém žurnálovania, všetky kroky súborov sa zadávajú do špeciálneho časopisu, s ktorým môže byť súborový systém veľmi rýchlo obnoviť počas poškodenia. NTFS je podporované v systéme Windows XP a neskôr. Ak porovnáte tuk alebo NTFS, potom druhý v Linuxe nie je plne podporovaný, pri poškodení je možné nahrávanie a obnovenie a v systéme Macos je podporované iba čítanie.

Aký je systém súborov EXFAT?

Systém súborov EXFAT je ďalším projektom spoločnosti Microsoft na zlepšenie starého systému súborov. Môže sa použiť, kde FAT32 nehodí. Pre NTFS je oveľa jednoduchšie, ale podporuje súbory viac ako 4 GB, a tiež často aplikované na bleskové pohony a pohony. Keď sa vyvíja, spoločnosť Microsoft použil technológiu vyhľadávania vyhľadávania pre Hash, čo výrazne zlepšuje výkon.

Väčšina krajín uznáva americké patentové právo, takže akúkoľvek implementáciu exFatu nie je možná v žiadnom systéme s uzavretým alebo otvoreným zdrojom. Microsoft však chce tento súborový systém voľne rozšírený a používaný. Preto bola vyvinutá verzia EXFAT založená na poistke s názvom FUSE-EXFAT. Poskytuje úplné čítanie a záznam. Vytvára aj implementáciu na úrovni jadra Linuxu v Samsung, ktorá má teraz aj vo verejnom prístupe.

Tento súborový systém má tiež maximálny limit na veľkosti súboru 16 EB, ale je oveľa jednoduchšie a nemá žiadne ďalšie funkcie. Ak hovoríme o kompatibilite, je plne podporovaná v systéme Windows, Mac, Android a Linux.

Rozdiely FAT a NTFS

A teraz zvážte hlavné rozdiely v tuku a NTFS ako stručné zhrnutie pre každý zo súborových systémov:

FAT32.

• Kompatibilita: Windows, Mac, Linux, herné konzoly, takmer všetky zariadenia, ktoré majú USB port;
• Pros: Krížová platforma, ľahkosť;
• Minusy: Maximálna veľkosť súboru je 4 GB a 16 GB oddiel, nie žurnálovanie;
• Použitím: Externé médiá.

Ntfs

• Kompatibilita: Windows, Linux, Xbox One a len čítanie v Mac;
• Pros: žurnálovanie, veľké limity veľkosti oddielu a súboru, šifrovanie, automatické obnovenie;
• Minusy: obmedzená platforma;
• Použitím: Inštalácia systému Windows.

exFAT.

• Kompatibilita: Windows XP a vyššie, MacOS X 10.6.5, Linux (Fuse), Android;
• Pros: Veľký limit na veľkosť oddielu a súboru, ľahko v porovnaní s NTFS;
• Minusy: Microsoft obmedzuje jeho používanie licenčnou zmluvou;
• Použitím: Pre externé médiá a externé pevné disky.

závery

V tomto článku porovnávame tuk a NTFS. Toto sú veľmi odlišné súborové systémy. Je však ťažké pochopiť, ktorý súborový systém je lepší ako tuk alebo NTFS, na jednej strane, NTFS má oveľa viac príležitostí, ale tuk je ľahší a všade, kde je to možné. Pre dátové úseky v Linuxe, ktoré musia byť k dispozícii v systéme Windows, je lepšie používať tuk, a nie NTFS, pretože je podporovaný lepšie. A podľa vás, čo je lepšie ako tuk alebo NTFS pre Linux?

Tuk. (Eng. Spis Pridelenie Stôl- "Tabuľka umiestnenia súboru") - Klasická architektúra systému súborov, ktorá je vďaka svojej jednoduchosti stále široko používaná na flash disky. Používané v diskettes a niektoré ďalšie informačné médiá. Predtým používané na pevných diskoch.

Systém súborov bol vyvinutý Bill Gates a Mark Poppy Donald v roku 1977 a bol pôvodne použitý v operačnom systéme 86-DOS. V budúcnosti získal 86-DOS spoločnosti Microsoft a stal sa základom pre MS-DOS 1.0, vydaný v auguste 1981. Tuk bol navrhnutý tak, aby pracoval s flexibilnými diskami menšími ako 1 MB a na začiatku neposkytol podporu pre tvrdé disky.

Teraz sú tu štyri verzie tuku - FAT8, FAT12, FAT16. a FAT32.. Vyznačujú sa vypúšťaním záznamov v štruktúre disku, ktorá je počet bitov vyhradených na ukladanie klasterového čísla. FAT12 sa používa hlavne pre diskety, FAT16 - pre malé objemové disky, FAT32- pre pevné disky. Na základe tuku bol vyvinutý nový súborový systém. exFAT. (Rozšírený tuk), ktorý sa používa hlavne pre flash disky.

Systém súborov tuku vyplní voľné miesto na disku postupne od začiatku až do konca. Pri vytváraní nového súboru alebo zvýšenia už existujúcich, hľadá prvý voľný klaster v tabuľke vysielania súborov. Ak boli niektoré súbory odstránené, zatiaľ čo iné sa zmenili vo veľkosti, potom sa zobrazia prázdne klastre. Ak sú klastre obsahujúce súborové údaje v rade, súbor sa ukáže roztrieštený. Vysoko fragmentované súbory výrazne znižujú efektívnosť práce, pretože hlavy čítania / zápisu pri hľadaní iného záznamu súboru by sa mali presunúť z jednej oblasti disku na druhú. Je žiaduce, aby boli klastre zvýraznené na ukladanie súboru zabalené, pretože vám umožní znížiť svoj čas vyhľadávania. To však možno vykonať len s pomocou špeciálneho programu, takýto postup bol volaný defragmentácia súbor.

Nevýhodou tuku je tiež skutočnosť, že jeho výkon závisí od počtu súborov umiestnených v tom istom adresári. S veľkým počtom súborov (asi tisíc) môže vykonanie čítania zoznamu súborov v adresári trvať niekoľko minút. Tuk neposkytuje ukladanie takýchto informácií ako informácie o vlastníkovi alebo orgán prístupu na súbor.

Tuk je jednoduchý súborový systém, ktorý nebráni poškodeniu súborov vďaka abnormálnemu ukončeniu počítača, je to jeden z najbežnejších súborových systémov a udržiava väčšinu operačného systému.

Organizácia systému súborov tuku

Všetky moderné operačné systémy diskov poskytujú súborový systém na ukladanie dát na diskoch a prístup k prístupu k nim .. Aby sa údaje, ktoré sa majú nahrávať na disku, musí byť jeho povrch štruktúrovaný -TO.e. rozdeliť na sektoroch a stopy.

Trať

Cluster

Obrázok 1- Konštrukcia disku

Stopy - Toto sú sústredné kruhy, ktoré pokrývajú povrch disku. Nasledujúca hrana stopy disku je priradená číslo 0, ktorá nasleduje - 1, atď. Ak je obojstranná disketa očíslovaná obe strany. Prvé bočné číslo je 0, druhé číslo je 1.

Každá skladba je rozdelená do sekcií sektory. Sektory tiež priraďujú čísla. Prvý sektor na trati je pridelený číslo 1, druhý - 2 atď.

Pevný disk sa skladá z jedného alebo viacerých okrúhlych dosiek. Oba povrchové dosky sa používajú na ukladanie informácií. Každý povrch je rozdelený na stopy, stopy, na druhej strane na sektoroch. Skladby toho istého polomeru tvoria valec. Všetky nulové stopy tvoria valec s množstvom nuly, stopy s číslom 1 - valec s číslom 1 atď.

Preto je povrch pevný disk zobrazený ako trojrozmerná matrica, ktorých merania sú čísla povrchy, valcaa sektorov.Pod valecom je kombinácia všetkých stôp patriacich k rôznym povrchom a sú na rovnakej vzdialenosti od osi otáčania.

Systém súborov To je len spôsob, ako organizovať údaje o dopravcovi, v tejto organizácii nie je nič ťažké.

Možno si myslíte: "že súborový systém je komplexná a nepochopiteľná vec, pretože operačné systémy s ním pracujú, a tam všetko nemôže byť ..."

Čiastočne ste správne, ale všetky hrozienka sú v vodiča vodiča, t.j. V programe, ktorý poskytuje API pre zvyšok aplikovaných programov. Vykonáva takéto akcie ako:

• vytvoriť súbor
• odstráňte súbor
• premenovať
• kópia
• zobraziť obsah obsahu
• choďte do iného katalógu atď.

Princíp organizácie súborového systému je jednoduchý.

V tomto príspevku, nebudem zvážiť, ako je ovládač usporiadaný a ako vytvára / odstráni súbory, poviem vám o princípe organizácie súboru systémy FAT16.

(O tom, ako napísať vodič, existuje samostatná)

Prečo FAT16?

Domnievam sa, že je to najvhodnejšie pre učenie, je ľahké pochopiť. A poznať myšlienku, už nie je ťažké študovať iné súborové systémy - FAT32, NTFS a podobne.

Prečo potrebujem vedieť, ako je systém súborov usporiadaný?

Poznať princíp organizovania súboru systému, môžete svoj ovládač alebo správcu súborov na akomkoľvek výpočtovom zariadení.

Popis súboru FAT16

Pre pohodlnú orientáciu poštou, uvediem zoznam otázok, ktoré nájdete odpovede:

Systém súborov FAT16 Rozdeľuje všetok adresný priestor do dvoch oblastí:

• systémová oblasť
• dátová oblasť

Pre jasnosť ukážete všetok adresný priestor s obdĺžnikom. Nízka horná časť obdĺžnika (adresa) je systémová oblasť, nižšia masívna dátová oblasť.

Všetky údaje, ktoré ukladame na svojho dopravcu, t.j. Všetky súbory a adresáre sú uložené v databchode. Systémová oblasť ukladá parametre týchto médií a súborov a adresára - názov súboru, názov adresára, atribúty súborov atď.

Začnime jednoduchým, niekoľkými slovami o datablej oblasti a ako sa tam údaje uložia

O databáze ...

Aby sa nezaoberali každým bajtom (hoci niektoré médiá vám umožní pracovať a tolex) v systéme súborov použiť inú minimálnu adresovateľnú jednotku - odvetvie. Veľkosť sektory 512 Bytes. Okrem sektora sa súborový systém FAT16 používa inú vec ako klaster. Klaster je jedného alebo viacerých po sebe idúcich sektorov.

Tento parameter (počet sektorov na klastri) sa často manipuluje formátovaním médií. Pretože Záleží na rýchlosti práce a "stupeň balenia údajov". FAT16 Rovnako ako všetky súborové systémy používajú takúto koncepciu ako súbor. Súbor je dátový priestor, ktorý má meno a niektoré atribúty. Fyzicky, v oblasti dátovej oblasti, to je jeden alebo viac zaneprázdnených klastrov a súbor zaberá celočíselný klaster. Aj keď to trvá trochu viac ako dva klastre pre súborový systém zamestnaných v súbore, budú zvážiť tri klastre. Preto je menšia veľkosť klastra, tým väčší "stupeň balenia údajov" a ekonomicky využíva oblasť údajov. Na druhej strane si prečítajte súbor z veľkých kúskov pamäte. Zhluky rýchlejšie ako malé. Preto je výber veľkosti klastra je vecou kompromisu.

Systém súborov FAT16 ukladá obmedzenia veľkosti klastra, nie viac ako 128 sektorov (t.j. nie viac ako 64 kB) a ďalej počet klastrov nie viac ako 65525 kusov. Ak používate všetko maximálne, t.j. maximálne sektorové veľkosti a maximálny klaster, potom to ukazuje FAT16 nemôže pridať viac ako 4.2 gigabajtov informácií.

Ak sme formátovanie v automatickom režime (keď nešpecifikujete veľkosť klastra), potom je veľkosť klastra zvolená minimálna, v ktorej výsledný počet klastrov nepresahuje 65525.

O systémovej oblasti ...

Systémová oblasť je vytvorená pri formátovaní nosiča a nosí popisný charakter. Pozostáva z nasledujúcich častí:

Analyzujeme každú časť čítania viac

1. Zavádzací sektor

Sektor zavádzania je tabuľka parametrov a programového nakladača. Veľkosť zavádzacieho sektora je zvyčajne 512 ByteAle môže to byť viac.

Zvážte štruktúru zavádzacieho sektora.

Nebojte sa veľkého počtu polí v batožinovom sektore, je prebytok. Napríklad je uložené informácie, ktoré nie sú relevantné pre disky Flash: počet sektorov na trati, počet hláv. Takže nie všetky parametre pre nás budú užitočné.

Ak sa zobrazí Hexový kódnejako informácie o médiách formátované vo formáte FAT16Uvidíme význam polí. Ako príklad, budem dať hex image kód vo formáte FAT16 vytvorený vo WinImage. Pre pohodlie orientácie na kódom som označil farby, ktoré je fragment kódu, ku ktorému je parameter vzťahovať.

P.S. Hodnota pre každú bunku sa uvažuje z práva doľava, Napríklad, ak je napísané 00 02 h, potom v skutočnosti 02 00 h, t.j. 512

P.S. Boot sektor vždy končí 55AAH.

Je dôležité venovať pozornosť parametrovi " Rezervovaných."- počet vyhradených sektorov, kompenzáciou 0EH.. Na samom začiatku som povedal, že topánka má zvyčajne veľkosť 512 bajtov, ale možno viac. Je určený svojím parametrom veľkosti " Rezervovaných."V našom prípade Resercessektory \u003d 01h.Znamená to, že sektor zavádzania berie 1-v sektore alebo 512 Byte.

2. Tuk.

Po zavádzacom sektore s veľkosťou 512 * Reservesektory Byte, je tu tabuľka FAT1.je určená jeho veľkosť dvojpástové pole - SektorPerfat (16h) Boot Sector. Vo vyššie uvedenom príklade sa hodnota tohto poľa rovná 0001h alebo 1 . jeden sektor alebo 512 bajtov.

Čo je tuk?

V prvom rade táto skratka - Tabuľka prideľovania súborov, čo znamená "súbory tabuľky". na to stôl z jeden stĺpec a 512/2 Počet reťazca (Ak je veľkosť tuku tabuľky 512 bajtov alebo sektorový je 0001h, as v našom prípade). Každý riadok Tabuľky tuku. zaberá 2 bajty pamäte, takže počet riadkov pre náš prípad je 512/2 .

Stôl slúži ako mapa klastrovKaždý z nich riadok charakterizuje, čo alebo klastra, Prvý riadok je prvý klaster, druhý je druhý a tak pre všetky klastre, ktoré sú v oblasti dátovej oblasti. V prednej časti stola je deskriptor tabuľky Febffh (rovnaký význam ako v 15h zavádzačnom sektore) a agregát Ffff. Ďalej sú riadky tabuľky, ktorých hodnoty môžu byť nasledovné:

• 0000h - voľný klaster;
• 0002h-ffefh. - počet ďalších prvkov v reťazci;
• Fff0h-fff6h - vyhradené;
• Fff7h - chybné;
• Fff8h-ffffh - posledný v reťazci;

Dávam príklad Hex kód s vysvetlením.

Modrá Určil som rám tabuľka FAT1., Červený stôl FAT2. (Kópia tabuľky FAT1). Rozdrvený zelený námestie toto je f8FFH tabuľkový deskriptor a FFFF plnivo. Nie sú maľované štvorce, tieto sú tabuľkové čiary. Nebol som označil všetky čiary so zeleným rámom, len nie nulovým.

Ako sa používa a prečo potrebujete tuk, vysvetlím trochu neskôr.

3. Katalóg root

Po tabuľkách je tuk koreňový adresár" Toto je pamäťová oblasť obsahujúca 32-bajtových prvkov. Každý prvok opisuje, akýkoľvek súbor alebo adresár, ktorý sa nachádza v koreňovom adresári Alebo iný jazyk "root" pevný disk / flash disk. Ukazuje sa, že koreňový adresár popisuje všetko, čo je v koreni.

Veľkosť koreňového adresára závisí od parametra Rootrentries (11h) Boot Sector. Označuje maximálny počet 32 \u200b\u200bbajtových prvkov V koreňovom adresári. Vyjde veľkosť katalógu Roenties * 32.Pre náš prípad 512 * 32 \u003d 16384 Byte.

Každý prvok má nasledujúcu štruktúru:

Uveďte príklad hexového kódu s vysvetlením.

zelená Určil som rám pamäťová oblasť zodpovedná za koreňový adresár, modré 32-bajtové prvky katalógu koreňov. Nie je prázdne 32-bajtové prvky, ktoré som maľoval modrú.

Tu sú dva nie prázdne 32-bajtové prvky., Tak, v koreňovom adresári uložte dva "niečo", to môže byť obidve súbory aj iné adresáre.. V tomto prípade, pre jednoduchosť príkladu, dva súbory sa uchovávajú " 1.txt"A" test.txt».

Zvážte bližšie k týmto dva 32-bajtovým prvkom, pre pohodlie som si všimol farby fragmentu šesťhranného kódu a zodpovedajúci parameter 32-eNea elementu v tabuľke.

P.S.. Ak je prvý súbor súborov nahradený "E5"T. windows Explorer bude to považovať za to vzdialený. Takýto súbor je možné obnoviť, nahradenie prvého znaku E5 v názve na rovnakú hodnotu. Nie ste si istí, ale myslím, že košík funguje v systéme Windows. Zapojenie do košíka, operačný systém šetrí, niekde názov súboru a nahradí prvý bajt v názve na E5 a keď obnoví súbor pre predchádzajúce meno.

P.S.. Názvy súborov v systéme FAT16 sú uložené vo formáte 8.3 . Tí. osem -Baytes pridelené pre meno a 3. bajtu pridelené na rozšírenie. Názvy sú kódované vo formáte ASCII., jeden znak je jeden bajt. Preto názov nemôže mať dĺžku viac ako 8. znakya rozšírenia viac ako 3.. V prípade mena kratšie 8 znakovT. chýbajúce bajty naplnené 20h (Splano Prihlásiť sa kódu ASCII).

P.S.. Dovoľte mi pripomenúť, že hodnota pre každú bunku sa považuje za ponechanú vpravo, napríklad, ak je napísané 00 02 h, potom v skutočnosti 02 00 h, t.j. 512 v systéme desatinného počítača.

Najdôležitejším parametrom pre nás je na adrese 1AH — « juniorské slovo prvého klastra súborov" Uloží sa v klasterovom čísle, v ktorom je obsah súboru, a to znamená, že môžeme pracovať s informáciami o tomto súbore, t.j. čítať, upraviť ho atď.

Napríklad " 1.txt»Uložené v klastri číslo 0x0003. alebo 3 v systéme desatinného počítača. A to znamená, že ak my Pokračovať na klaster č. 3. V oblasti údajov (pripomínajú sa oblasť dát je len kontraktívnych klastrov) poďme sa dostať na obsah tohto súboru..

Môžete mať "praktickú" otázku a ako nájsť tento tretí klastra? Za aká adresa to robí?

Ako nájsť adresu klastra s vedomím jeho čísla?

Na to musíte vedieť aký zväzok máte systémovú oblasť a aká veľkosť klastrov (t.j. Koľko sektorov (alebo 512 bajtov) obsahuje samotný klaster).

Naučte sa veľkosť systémovej oblasti vám pomôže nasledujúce informácie:

Vzorka pre môj prípad

Boot Sector má objem 512 * Rezervače. Bajt v mojom prípade 512 Byte. Ďalej, tkanný stôl zaberá jeden sektor, tí. 512 Byte (Pretože sectroperfat je 1). Dve tabuľky (Pretože NumberOffats je 2), potom dve tabuľky vo výške 512 * 2 \u003d 1024 Byte. Veľkosť koreňového adresára 512-to 32-miestnych prvkov, t.j. 512 * 32 \u003d 16384 Byte. Uvážime:

512 (Boot Sector) + 1024 (dve tabuľky tuku) + 16384 (koreňový adresár) \u003d 17920 bajt alebo 4600 V hexadecimálnom počítači.

V dôsledku toho sa v našom prípade začne dátová oblasť 0x4600., uvidíme:

Vidíme obsah, ktorý súbor, ale nie naše. Údaje o záujmovom súbore NC (1.TXT) sú uložené v klastrovom čísle 3..

Teraz potrebujete vedieť veľkosť klastra, parameter zavádzacieho sektora nám pomôže. Sektorový. (0xd, veľkosť parametrov 1 bajt). V našom prípade veľkosť klastra 4. sektory. 512 * 4 \u003d 2048 Byte alebo 800 V hexadecimálnom počítači. Je dôležité poznamenať, že klastre sú očíslované z dvoch, a nie z jedného (!).

Počítanie s čím začína adresy klaster číslo 3.:

0x4600 (systémová oblasť) + 0x800 (druhý klaster) \u003d 0x4e00

Počítať s čím adresa končí klaster číslo 3:

0x4E00 (začiatok klastra №3) + 0x800 (512 * 4 alebo veľkosť jedného klastra v HEX) \u003d 0x5600

V dôsledku klastra # 3 leží na adrese 0x4e00 adries — 0x5600.

Pozrime sa na hexový kód

Modrý rám Určil som 1.TXT obsah súborov. Všetko, čo nad rámec je obsah iného súboru. Prázdne sektorové oblasti sú naplnené 0x00.

Tak prečo potrebujete tučný stôl?

Ak súbor berie viac ako jeden klastra (v našom prípade, ak je súbor väčší ako 2048 bajtov), \u200b\u200bpotom príde na pomoc tabuľke tuku. Predstavuje niečo ako "karty" klastrov. Tí. Keď zistíme sektorové čísloZ ktorého máte záujem, o ktorú máte záujem, prvá vec, ktorú musíme vidieť Číslo rovnakého riadku v tuku.

Ak je reťazec záleží 0xff8-0xffff., znamená to, že toto je posledný klastra Pre tento súbor, t.j. Súbor je obsadený len jeden klastra.

Ak je reťazec záleží 0x0002-0xffef.potom to znamená súbor natiahnutý do iného klastra. Číselný prostriedok Ďalšie číslo klastrav ktorom je uložené pokračovanie súboru. Musíme naďalej čítať súbor pre toto číslo klastra.

Po prečítaní nového klastra sa musíte pozrieť na hodnotu riadku tohto čísla v tuku. Ak je hodnota reťazca 0x FF8-0xFFFF, znamená to, že tento klaster je posledný v súbore. Ak je 0x0002-0xffef, potom je to číslo pre ďalší klastra, čítať ďalej a opakujte akciu. Čítanie súborov je cyklus s podmienkam.

Takže sme sa zaoberali súbormi, teraz je čas riešiť adresármi.

Aký je adresár?

Adresár pre súborový systém FAT16 (a pre mnoho ďalších) ŠPECIÁLNY ZÁKAZNÍKA S ZNAČNÝMI STORAM ZOZNAMOV.

Predpokladajme, že sme pridali do nášho adresára FAT16 Test_dir.»C súbor" in_dir.txt" Potom v koreňovom adresári zobrazí sa nový 32-karavmálny prvok, Opisuje adresár rovnako ako súborAle s malými rozdielmi.

Všimol som si, že červené parametre charakteristické pre adresár, to 0x10. - Katalóg štítkov a 0x00000000. - veľkosť súboru.

Ako je možné vidieť na modrom námestí, adresár leží v klastri č.Pozrime sa, čo tam je.

"Súbor" obsah Test_dir. v skutočnosti, toto je rovnaký katalóg korení. sada 32 bajtov. Určil som každý prvok so zeleným rámom.

Prvky opisujú názov súboru alebo adresára, atribúty a číslo klastra, v ktorom sú údaje. V ľubovoľnom priečinku dva katalóg S menom "." a "..".

Prvé leží v klastri №5 . toto je rovnaký katalóg, ale po druhé na číslo klastra 0. Podľa toho Číslo sa chápe ako "koreňový katalóg". Toto je výstup v koreňovom adresári.

Popis súboru " in_dir.txt»Štandard, ako aj pre koreňový adresár (pozri root adresár). Pre nás je hlavná vec číslo klastra, v ktorom sa obsah tohto súboru nachádza (identifikovaný s červeným námestím).

Pozrieť sa klaster číslo 6. A vidíme obsah súboru " in_dir.txt" Určil som začiatok klastra.

Budete mať záujem: