Файлы и файловые структуры

Практический пример использования файловых систем

Владельцы мобильных гаджетов для хранения большого объема информации используют дополнительные твердотельные накопители microSD (HC), по умолчанию отформатированные в стандарте FAT32. Это является основным препятствием для установки на них приложений и переноса данных из внутренней памяти. Чтобы решить эту проблему, необходимо создать на карточке раздел с ext3 или ext4. На него можно перенести все файловые атрибуты (включая владельца и права доступа), чтобы любое приложение могло работать так, словно запустилось из внутренней памяти.

Операционная система Windows не умеет делать на флешках больше одного раздела. С этой задачей легко справится Linux, который можно запустить, например, в виртуальной среде. Второй вариант — использование специальной  утилиты для работы с логической разметкой, такой как MiniTool Partition Wizard Free. Обнаружив на карточке дополнительный первичный раздел с ext3/ext4, приложение Андроид Link2SD и аналогичные ему предложат куда больше вариантов.

Флешки и карты памяти быстро умирают как раз из-за того, что любое изменение в FAT32 вызывает перезапись одних и тех же секторов. Гораздо лучше использовать на флеш-картах NTFS с ее устойчивой к сбоям таблицей $MFT. Небольшие файлы могут храниться прямо в главной файловой таблице, а расширения и копии записываются в разные области флеш-памяти. Благодаря индексации на NTFS поиск выполняется быстрее. Аналогичных примеров оптимизации работы с различными накопителями за счет правильного использования возможностей файловых систем существует множество.

Надеюсь, краткий обзор основных ФС поможет решить практические задачи в части правильного выбора и настройки ваших компьютерных устройств в повседневной практике.

Форм-фактор 3,5 и 2,5 дюйма.

Все многообразие винчестеров можно условно разбить на две большие категории, определяемые размерами (шириной) устройства в дюймах. Другими словами, существуют так называемые “большие” жесткие диски – 3,5 дюйма, и маленькие – 2,5 дюйма. Чем больше накопитель, тем больше размер каждой пластины в нем, и тем больше информации помещается на устройстве.

Максимальный объем «больших» хардов достиг 10 Тбайт, в то время как у большинства «мелких» емкость ограничилась одним терабайтом (в продаже можно найти модели и на 2 Тбайт – он они слишком дороги).

Сравнение двух- и трехдюймовых HDD. Разница в размерах и весе видна невооруженным глазом. Также отличаются тепловыделение, уровень шума и энергопотребление

Первая группа (3,5 дюйма) используется в обычных стационарных компьютерах. В любом десктопе стоит именно такое устройство, на котором и хранятся как операционная система, так и файлы пользователя – изображения, видео, музыка и документы.

«Малышей» же устанавливают преимущественно в ноутбуки. Благодаря своим размерам, они не занимают много места, не сильно утяжеляют портативный ПК, а, кроме того, потребляют мало энергии, продлевая время работы от аккумулятора.

Однако “мелким винчестерам” находится и дополнительное применение – они часто используются в домашних медиаплеерах, позволяя записать огромное количество видео- и аудиоматериалов, во внешних жестких дисках, подключаемых напрямую к компьютеру (DAS), а также в сетевых файловых хранилищах (NAS).

NAS — типичный пример использования винчестера. Данное файловое хранилище подключется по сети и несет в себе 4 жестких диска

Здесь мы подходим ко второму немаловажному отличию между этими группами – энергоэффективности. Если крохотные двухдюймовые устройства при нагрузке потребляют в пределах 2-2,5 Ватт (а на холостом ходу вообще меньше Ватта), то старшие собраться более прожорливы и могут кушать около 7-10 Ватт

Это качество позволяет мелким собратьям обходится без внешнего источника питания, они запитываются прямо от USB-порта компьютера или даже смарфона (а также планшета). Напомню, что порт USB 2.0 при напряжении 5 Вольт выдает ток в 0,5 Ампера, то есть мощность, выдаваемая портом, составляет 2,5 Ватта (или 4,5 Ватта для USB 3.0).

Пример внешнего жесткого диска. Для подключения используется порт USB. Внутри находится 2,5-дюймовый винчестер

Именно по этой причине «малыши» очень часто используются во внешних винчестерах – мощности USB порта достаточно, чтобы прокормить устройство. То есть, такой накопитель самодостаточное устройство – ему требуется только короткий шнур для связи в компьютером.

А вот при использовании трехюймовых накопителей внешнее питание обязательно. Поэтому они мало подходят для удобной транспортировки – мало того, что в карман не положишь, так еще надо будет внешний блок питания носить с собой, а ведь он, порой, занимает места больше чем само устройство. Этим и объясняется популярность применения ноутбучных винчестеров в качестве портативных накопителей.

Внешний HDD 3,5 дюйма. Блок питания по размерам сопоставим с самим устройством. Ни о какой компактности и речи быть не может

Мультимедиа плееры используют оба класса

Но при этом компактные модели содержат 2,5-дюймовые винчестеры – это не только значительно уменьшает габариты, но и снижает энергопотребление, шум и вибрацию, что немаловажно при просмотре кино или прослушивании музыки. Если нужен бесшумный медиаплеер или хранилище – то такие винчестеры самый подходящий выбор

Медиалеер — позволяет смотреть видео и слушать музыку. Подключается к телевизору и имеет пульт. Но внутри тот же винчестер 3,5 дюйма

Третье важное качество – вес. “Взрослые” модели весят довольно много, поэтому их применение исключено в портативных устройствах, жестких дисках, камерах, ноутбуках и т

д., в то время как “малыши” не оттягивают карман и не слишком утяжеляют технику.

Ограничения файловой системы FAT

Принимая решение об использовании файловой системы FAT для форматирования диска, следует учитывать присущие ей ограничения. Эти ограничения касаются, прежде всего, максимального размера диска FAT, а также максимального размера файла, расположенного на этом диске.

Максимальный размер логического диска FAT-16 составляет 4 Гбайт, что очень мало по современным понятиям. Компания Microsoft, однако, не рекомендует создавать диски FAT-16 размером более 200 Мбайт, т.к. при этом дисковое пространство будет использоваться очень неэффективно.

Теоретически максимальный размер диска FAT-32 может составлять 8 Тбайт, что должно хватить для развертывания любых современных приложений. Это значение получается путем перемножения максимального количества кластеров (268 435 445) на максимальный размер кластера, допустимый в FAT-32 (32 Кбайт).

Однако на практике ситуация выглядит немного по-другому.

Из-за внутренних ограничений утилита ScanDisk в ОС Microsoft 95/98 не способна работать с дисками, превышающими по своему объему значение 127.53 Гбайт. Еще год назад такое ограничение не вызвало бы проблем, однако сегодня на рынке уже появились недорогие диски объемом 160 Гбайт, и скоро их объем будет еще больше.

Что же касается новых операционных систем Microsoft Windows 2000/XP, то они не способны создавать разделы FAT-32 с объемом, превышающим 32 Гбайт. Если Вам нужны разделы такого или большего объема, компания Microsoft предложит Вам использовать файловую систему NTFS.

Другое существенное ограничение FAT-32 накладывается на размер файлов — он не может превышать 4 Гбайт. Это ограничение будет сказываться, например, при записи на диск видеофрагментов или при создании объемных файлов баз данных.

В каталоге FAT-32 может хранить не более 65534 файлов.

Обзор популярных файловых систем

Вот краткий обзор некоторых наиболее распространённых файловых систем, с которыми вы можете столкнуться. Он не является исчерпывающим — есть много других разных файловых систем, как свободных, так и проприетарных.

• FAT32: FAT32 — более старая файловая система Windows, но она все ещё используется на съёмных носителях — но только на небольших. Внешние жёсткие диски большего размера объёмом около 1 ТБ, скорее всего, будут отформатированы в NTFS. FAT32 пригодится вам только с небольшими запоминающими устройствами или для совместимости с другими устройствами, такими как цифровые камеры, игровые приставки, телевизионные приставки и другие устройства, которые просто поддерживают FAT32, а не более новую файловую систему NTFS.
• NTFS: Современные версии Windows — начиная с Windows XP — используют файловую систему NTFS для своего системного раздела. Внешние диски могут быть отформатированы в FAT32 или NTFS.
• HFS+: Mac используют HFS+ для своих внутренних разделов, и ОС также нравится форматировать внешние диски в HFS+ — это необходимо для использования внешнего диска с Time Machine, чтобы, например, можно было должным образом создать резервную копию атрибутов файловой системы. Mac также может читать и записывать в файловые системы FAT32, хотя по умолчанию они могут читать только из файловых систем NTFS — вам понадобится программное обеспечение сторонних производителей для записи в файловые системы NTFS с Mac.
• Ext2/Ext3/Ext4: вы часто будете видеть файловые системы Ext2, Ext3 и Ext4 в Linux. Ext2 является более старой файловой системой, и в ней отсутствуют важные функции, такие как ведение журнала — если отключается питание или происходит сбой компьютера во время записи на диск ext2, данные могут быть потеряны. Ext3 добавляет эти функции надёжности за счёт некоторой потери скорости. Ext4 более современная и быстрая — теперь она является файловой системой по умолчанию в большинстве дистрибутивов Linux и работает быстрее. Windows и Mac не поддерживают эти файловые системы — вам потребуется сторонний инструмент для доступа к файлам в таких файловых системах. По этой причине часто бывает идеально отформатировать системные разделы Linux в ext4 и оставить съёмные устройства отформатированными в FAT32 или NTFS, если вам нужна совместимость с другими операционными системами. Linux может читать и писать как в FAT32, так и в NTFS.
• Btrfs: Btrfs — «улучшенная файловая система» — это более новая файловая система Linux, которая все ещё находится в разработке. На данный момент она не используется по умолчанию в большинстве дистрибутивов Linux, но, вероятно, однажды заменит Ext4. Цель состоит в том, чтобы предоставить дополнительные функции, позволяющие Linux масштабироваться до большего объёма хранилища.
• Swap: В Linux файловая система «swap» на самом деле не является файловой системой. Раздел, отформатированный как «swap», может просто использоваться операционной системой как пространство подкачки — он похож на файл подкачки в Windows, но может использоваться как на выделенном разделе, так и в файле на системном разделе.

Есть и другие файловые системы — особенно в Linux и других UNIX-подобных системах.

Обычному пользователю компьютера не нужно знать большую часть этого материала — он должен быть прозрачным и простым — но знание основ помогает понять такие вопросы, как «Почему этот диск в формате Mac не работает с моим ПК с Windows?» и «Должен ли я отформатировать этот жёсткий диск USB как FAT32 или NTFS?»

Рекомендации

При использовании 3,5-дюймовых винчестеров я рекомендую использовать накопители серии Green производства Western Digital, работающие почти бесшумно, а для NAS (и медиалееров), а также при совместном применении двух и более накопителей, я рекомендую остановиться на серии Red этого же производителя.

Western Digital серии Red. Замечательный представитель бесшумных винчестеров.

Вибрация в линейке Red сведена к минимуму, благодаря чему даже при одновременной работе четырех экземпляров вибрация и раздражающий низкочастотный гул будут незаметны.

Среди ноутбучных винчестеров довольно неплохи Hitachi серии Travelstar и WD серии Scorpio Blue

Важно лишь не забывать про толщину устройств в случае замены HDD на аналогичный большей емкости

Устройства Seagate также неплохи, но обычно они чуть дороже (для 3,5 дюймовых моделей), и уровень шума у них чуть выше.

И не забывайте про правильную эксплуатацию любых HDD, не давайте винчестеру перегреваться, иначе жизнь его будет слишком скоротечной.

NTFS — дни сегодняшний и завтрашний

NTFS поддерживает длинные имена (255 символов, регистр в названии сохраняется, но не различается), теоретически размер файла ограничен 16 экзабайтами, на практике самая современная ОС Windows 2003 ограничивает размер файла 16 терабайтами, а размер раздела — 256. Размер кластера варьируется от 512 байт и до 64 Кбайт, позволяя пользователю самостоятельно выбирать между экономией места на диске и скоростью работы, стандартным значением является 4 Кбайта.

Том NTFS состоит из MFT (Master File Table — главная таблица файлов), содержащей каталог файлов, и пространства для хранения файлов. Сама MFT тоже является файлом, и в первой записи описывает именно файл MFT, всего же в таблице файлов NTFS первые 16 записей являются служебными, а с семнадцатой записи и далее идет описание прочих файлов тома. Для большей отказоустойчивости спецификацией предусмотрены копии MFT и сектора начальной загрузки.

Таким образом, в NTFS, как и в любой другой файловой системе, MFT хранит каталог файлов (идентификатор, занимаемые кластеры), содержимое же файлов записано в кластеры диска. Одна из интересных особенностей — хранение содержимого маленьких файлов (несколько сотен байт) прямо в MFT — позволяет значительно оптимизировать работу с мелкими файлами и не сказывается на размерах самой таблицы, так как данные пишутся лишь в том случае, если в записи MFT для них есть необходимое пространство (1 запись MFT занимает 1 Кбайт). «Нормальные» же файлы расположены в кластерах области данных тома NTFS. При этом каждый файл состоит из потоков, где первый поток — содержимое файла, а в остальных может содержаться дополнительная информация.

Каталоги теперь хранят список вложенных элементов в виде бинарного дерева, что значительно ускоряет поиск файлов.

Некоторые нововведения NTFS направлены на увеличение совместимости со стандартом POSIX (на нем основаны файловые системы Unix): атрибуты времени последнего доступа и изменения файла, жесткие ссылки (фактически, два имени одного файла), символические ссылки (настоящее имя остается неизменным, а символическая ссылка позволяет давать «псевдонимы»).

Нельзя обойти вниманием и самые известные нововведения NTFS — сжатие и шифрование. Обе функции полностью прозрачны для пользователей, необходимо лишь установить соответствующие атрибуты в свойствах файлов и папок, все остальные операции Windows будет выполнять по мере необходимости, пользователь же не заметит никакой разницы

NTFS обеспечивает мощную и сложную систему распределения прав доступа к файлам и папкам. Конечно, эти параметры контролируются лишь операционной системой, то есть их можно обойти, получив доступ к файлам из другой ОС (например, Linux с возможностью чтения томов NTFS). Впрочем, от этого обезопасит NTFS-шифрование. Еще одна функция — дисковые квоты — позволяет устанавливать объем доступного пользователям свободного места на диске.

Одно из важнейших преимуществ NTFS — журналируемость. NTFS, как журналируемая файловая система, обладает высокой отказоустойчивостью и способна самостоятельно исправлять большинство возникающих ошибок. Защита основана на принципе транзакций — любая операция, изменяющая данные на диске, рассматривается как транзакция, то есть такая последовательность действий, которая может или пройти успешно, или не пройти вообще. Данные о предстоящих действиях заносятся в журнал транзакций, и в случае ошибок система отменяет все изменения. Поэтому любые промежуточные результаты, чреватые нарушением файловой системы, невозможны. Журналируемость, к сожалению, не защитит от некачественного «железа» и не убережет пользовательские данные в экстренных ситуациях (впрочем, такой цели и не ставится), но без проблем справится с повседневными ошибками и сохранит целостность файловой системы.

Урок 8. Файл и файловая система

Что из перечисленного обозначает корневой каталог устройства внешней памяти?

Тип файла

Заполните пропуски в таблице.

Выберите правильные варианты ответа.

Какие символы запрещается указывать в имени файла?

Маска

Выделите цветом верный ответ. Укажите, какое из указанных ниже имён файлов удовлетворяет маске ?ese*ie.?t*

Файловая структура

Добавьте подпись к изображению.

Как называется файловая структура, изображённая на рисунке?

Файловая структура диска

Выберите верный ответ.

Сколько папок хранится на диске Е?

Полное имя файла

Восстановите полное имя файла.

Файл Онегин.doc хранится на жёстком диске в каталоге ПОЭЗИЯ, который является подкаталогом каталога ЛИТЕРАТУРА. В таблице приведены фрагменты полного имени файла:

Файловая структура

Введите с клавиатуры пропущенное слово.

Графическое изображение иерархической файловой структуры называется .

Имя каталога

Введите ответ с помощью клавиатуры.

В каталоге хранился файл. В этом каталоге создали подкаталог и переместили в него файл динозавры.doc, полное имя файла стало Е:\КИНО\ФАНТАСТИКА\ПРИКЛЮЧЕНИЯ\ динозавры.doc. каково имя созданного каталога?

Задача

Выберите правильный ответ.

Мальчик работал с каталогом С:\ФИЗИКА\ ЗАДАЧИ\ДИНАМИКА. Сначала он поднялся на один уровень вверх, затем ещё раз поднялся на один уровень вверх и после этого спустился в каталог ЭКЗАМЕН, в котором находится файл математика.doc. каков путь к этому файлу?

Файловая система

Подчеркните правильный ответ.

Пользователь работал с каталогом: C:\Личное\Память. Сначала он спустился в каталог Даты, после этого поднялся на один уровень вверх, затем ещё раз поднялся на один уровень вверх и далее спустился в каталог Даты. Укажите полный путь каталога, в котором оказался пользователь.

Путь к файлу

Введите ответ на задание.

Запишите полное имя файла Байкал.jpeg

Каталог

Выберите правильный ответ

В некотором каталоге хранился файл Вьюга.doc, имевший полное имя D:\2013\Зима\Вьюга.doc. В этом каталоге создали подкаталог Февраль и файл Вьюга.doc переместили в созданный под­каталог. Укажите полное имя этого файла после перемещения.

Что такое кластеры и что они означают

Файловая система определяет, как будут организованы кластеры в памяти устройства. Расскажем, что это такое: так легче понять, что именно делает ФС.

Для человека файл — единая конструкция. Но для компьютера все иначе. Он хранит информацию в виде множества маленьких наборов данных, то есть кластеров. Когда файл записывается на диск, он разделяется на несколько частей по размеру этих кластеров и хранится в таком виде. Например, если размер кластера — 4 Кб, а файл весит 10 Кб, он займет три кластера. В третьем будет храниться только 2 Кб, но даже такие кластеры считаются занятыми полностью.

Обычно кластер весит несколько байт, а сколько конкретно — зависит от размера диска и от настроек. Когда человек настраивает файловую систему, он может выбрать и размер кластера:

• если кластер сделать меньше рекомендованного, на накопитель поместится больше файлов. Ведь тогда не будет ситуаций, когда кластер фактически заполнен лишь частично — все пространство окажется задействовано;
• если увеличить размер кластера, доступ к файлам будет быстрее. Файлы будут делиться на меньшее количество частей. Компьютеру придется обращаться к меньшему количеству кластеров — это увеличит скорость.

Файловая система управляет кластерами, тем, как они будут записываться и храниться, как между ними будут организованы связи. Она же разделяет и распределяет файлы по кластерам, управляет записью и чтением.

Гибриды

Рассказ был бы неполным без упоминания о гибридах.  Это такой тип HDD в котором традиционный диск дополняется накопителем на flash-памяти небольшой емкости (за счет чего цена хоть и выше, но ненамного). Флэш-диск содержит самые частоиспользуемые файлы (или  блоки) жесткого диска, повышая производительность. Емкость гибрида такая же, как и у обычных HDD, и намного больше объема SSD.

Но, по моему мнению, гибриды не особенно прижились. Если нужна экономия денег – лучше вообще обойтись без SSD, а если нужна производительность, лучше купить полноценный твердотельник.

Единственно место, где использование гибридов оправдано – в ноутбуках, они имеют только один отсек для накопителя и установить два устройства сразу не выйдет.

Файловая система – это…

Файловая система (File System) – это порядок, отвечающий за определение способа организации, хранения, именования информации на носителях в компьютерах и оборудовании. Она есть на каждом носителе данных.

Выполняет различные функции:

• именование файлов;
• предоставление программных интерфейсов для работы с файлами приложений;
• отображение логической модели файловой системы на физическом хранилище информации;
• организация устойчивости файловой системы к сбоям (включая питание) и ошибкам;
• содержание параметров файлов, требующихся для правильного и эффективного взаимодействия с другими объектами системы.

Если речь идет о многопользовательских системах, появляется еще одно предназначение – защита файлов клиента от несанкционированного доступа со стороны остальных пользователей. Сюда также можно отнести обеспечение совместной работы с цифровыми сведениями.

Виды

Видов файловых систем для организации папок и файлов на устройстве очень много. Наиболее распространенные из них используются в Windows. На них сделаем акцент далее.

FAT

Обычно под ней принято принимать FAT16. Это – система, которая была создана относительно давно. Она предназначалась для работы с небольшими дисковыми и файловыми объемами. Обладает простой структурой каталогов. Расшифровывается FAT как «таблица размещения файлов». Она располагается в самом начале тома, причем предусматривается хранение двух ее копий. Этот прием позволяет обеспечить максимальную устойчивость.

Соответствующая таблица применяется ОС для поиска документа и определения его физического местоположения на накопителе. При повреждении таблицы или ее копии чтение имеющихся на устройстве сведений становится невозможным. Она не сможет определить, где и какой файл находится, начинается и заканчивается.

FAT изначально была создана для работы с дискетами. Чуть позже Microsoft начала пользоваться ей для жестких дисков. Сначала – FAT12, затем – FAT16.

FAT32

Это – тридцатидвухразрядная файловая система. Она внедрена в компьютеры, начиная с Windows 95. Обеспечивает оптимизированный доступ к дискам, высокую скорость обработки операций ввода и вывода, поддержку больших объектов (дисков до 2 ТБ).

Здесь есть возможность перемещения корневого каталога и резервной копии FAT, если основная копия повреждена. А еще FAT32 позволяет хранить резервные копии системной информации.

NTFS

В операционной системе Windows ни одна из версий FAT не может обеспечить приемлемый уровень безопасности. Именно поэтому была создана совершенно новая система файлов – NTFS (или NT).

Так называется файловая система новой технологии. Она обладает высокой защищенностью – для файлов и папок могут быть назначены различные права доступа (на чтение, на запись и так далее). Соответствующая особенность повысила безопасность данных и устойчивость функционирования всей системы.

NTFS обладает улучшенной производительностью, а также возможность работы с большими объемами информации. Начиная с Windows 2000, используется NTFS 5.0. Она предусматривает:

1. Шифрование данных.
2. Дисковые квоты. Можно задать пользователям область использования диска. А именно – пространство.
3. Хранение разреженных файлов в действующей файловой системе. Это верный помощник оптимизации информации и документов.
4. Журнал изменений.

Также в NTFS присутствует возможность формирования точек монтирования. С их помощью можно определить не связанные между собой папки и диски как единое целое. Подобный функционал является крайне важным при сборе в одном месте разнородных цифровых материалов.

Так что же выбрать — FAT или NTFS?

Как видите, NTFS имеет многочисленные преимущества перед FAT, а ее ограничения в большинстве случаев несущественны. Если Вы стоите перед выбором файловой системы, рассмотрите в первую очередь возможность использования NTFS, и только потом — FAT.

Какие могут быть препятствия, затрудняющие замену FAT на NTFS?

Наиболее серьезное препятствие — необходимость использования ОС Microsoft Windows NT/2000/XP. Для нормальной работы этой ОС требуется как минимум 64 Мбайт оперативной памяти и процессор с тактовой частотой не ниже 200-300 Мгц. Впрочем, этим требованиям не удовлетворяют лишь очень старые компьютеры, не способные работать под управлением ОС Microsoft Windows современных версий.

Если же Ваш компьютер может работать в среде Microsoft Windows 2000/XP, и у Вас нет ни одного прикладного приложения, рассчитанного исключительно на ОС Microsoft Windows 95/98/ME, мы рекомендуем Вам при первой же возможности перейти к новой операционной системе, заменив при этом FAT на NTFS.

При этом Вы также получите заметное увеличение надежности работы, т.к. после установки всех необходимых пакетов исправлений (Service Pack), а также корректных версий драйверов периферийных устройств, ОС Microsoft Windows 2000/XP будет работать очень стабильно.

В некоторых случаях приходится совмещать в рамках одного физического диска несколько файловых систем. Например, если на Вашем компьютере установлено три операционные системы Microsoft Windows ME, Microsoft Windows XP и Linux, можно создать три файловые системы — FAT, NTFS и Ext2FS. Первая из них будет «видна» при работе в Microsoft Windows ME и Linux, вторая — только в Microsoft Windows XP, и третья — только в Linux (заметим, что в ОС LINUX существует также возможность доступа к разделам NTFS).

Но если Вы создаете сервер (файловый, базы данных или Web) на базе ОС Microsoft Window NT/2000/XP, то единственным разумным выбором будет NTFS. Только в этом случае удастся добиться необходимой стабильности, надежности и защищенности сервера.

Существует также общепринятое (и на наш взгляд, ошибочное) мнение, что домашним пользователям компьютеров не нужна ни ОС Microsoft Window NT/2000/XP, ни файловая система NTFS.

Конечно, если компьютер применяется исключительно для игр, из соображений совместимости лучше всего установить Microsoft Windows 98/ME и отформатировать диски в FAT. Однако если Вы работаете не только в офисе, но и дома, лучше использовать современные, профессиональные и надежные решения. Это позволит, в частности, организовать защиту от вторжения на Ваш компьютер через Интернет, ограничить доступ к каталогам и файлам с критичными данными, а также повысит шансы на успешное восстановление информации при возникновении различного рода сбоев.

Кратко о файловой системе FAT

Файловая система FAT появилась на заре развития персональных компьютеров и первоначально предназначалась для хранения файлов на дискетах.

Информация хранится на дисках и дискетах порциями, в секторах размером 512 байт. Все пространство дискеты разделялось на области фиксированной длины, называемые кластерами. Кластер может содержать один или больше секторов.

Каждый файл занимает один или несколько кластеров, возможно несмежных. Названия файлов и другая информация о файлах, такая как размер и дата создания, располагается в начальной области дискеты, выделенной для корневого каталога.

Помимо корневого каталога, в файловой системе FAT могут создаваться и другие каталоги. Вместе с корневым каталогом они образуют дерево каталогов, содержащих информацию о файлах и каталогах. Что же касается расположения кластеров файла на диске, то эта информация хранится в начальной области дискеты, называемой таблицей размещения файлов (File Allocation Table, FAT) .

Для каждого кластера в таблице FAT есть своя индивидуальная ячейка, в которой хранится информация о том, как этот кластер используется. Таким образом, таблица размещения файлов — это массив, содержащий информацию о кластерах. Размер этого массива определяется общим количеством кластеров на диске.

В каталоге хранится номер первого кластера, распределенного файлу или вложенному каталогу. Номера остальных кластеров можно найти при помощи таблицы размещения файлов FAT.

При разработке формата таблицы FAT стояла задача экономии места, т.к. дискета имеет весьма небольшой объем (от 180 Кбайт до 2,44 Мбайт). Поэтому для хранения номеров кластера было отведено всего 12 двоичных разрядов. В результате таблицу FAT удалось упаковать так плотно, что она занимала всего один сектор дискеты.

Таблица FAT содержит критически важную информацию о расположении каталогов и файлов. Если в результате сбоя аппаратуры, программного обеспечения или вредоносного воздействия вирусов таблица FAT окажется поврежденной, доступ к файлам и каталогам будет потерян. Поэтому с целью подстраховки на диске обычно создаются две копии таблицы FAT.