Файловая система на диске имеет какую структуру: Классификация, структура, характеристики файловых систем!!! Структура файловой системы

Содержание

Файловая система | Linux: Введение

Из лекции Структура файловой системы Мефодий узнал, как пользоваться файловой системой и какую структуру она имеет с точки зрения программы, работающей с файлами в ней. Про то, как огранизована файловая система изнутри, что именно находится от начала устройства hda5 до его конца, существует немало больших статей, защищено немало кандидатских (и более одной докторской) диссертаций. Разработка файловой системы — сложный и интересный процесс, требующий одновременно владения высшей математикой, статистикой, умения безошибочно программировать и полного знания того, как работает то или иное дисковое устройство. Поэтому файловых систем не так много, и каждая из них устроена по-особому, в соответствии с тем, как решал тот или иной творческий коолектив задачу быстрого и надёжного доступа к файлам.

Принципы организации данных на диске

Во всех файловых системах есть и немало общего. Например, в каждой из них решается вопрос метаданных, то есть информации, не имеющей прямого отношения к содержимому, допустим, файла, но описывающей, как до этого содержимого добраться. В файловой системе обычно различается

системная область, в которой записываются метаданные, и область данных, в где хранятся собственно файлы. Системная область может составлять заметную долю общего дискового пространства, и вот почему. Различают устройство последовательного доступа (например, накопители на магнитных лентах) и устройства прямого доступа (например, жёсткие диски). Чтение (и запись) данных на устройствах последовательного доступа идёт последовательно: если сейчас записан первый блок носителя, то следующим будет доступен второй, за ним — третий и т. д. Если доступен пятый блок, а нужен первый или тысячный, выполняется длительная операция позиционирования, причём она тем длиннее, чем дальше отстоит нужный блок от текущего: лента перематывается. Работа с устройствами прямого доступа легче: каков бы ни был текущий прочитанный блок, время, за которое будет прочтан любой другой примерно одинаково. Файлы на магнитной ленте удобнее хранить целиком, каждый файл — одним длинным куском. У такого способа есть один существенный недостаток: если на ленту объёмом в гигабайт записать 1024 мегабайтных файла, а потом удалить каждый второй, то образуется полгигабайта свободного места, но кусочками по мегабату каждый. Тогда запись, скажем, двухмегабайтного файла потребует трёх операций: сначала надо переписать какой-нибудь мегабайтный файл на свобоное место, затем удалить старую его копию, и только затем записать на образовавшееся место большой файл. На устройстве прямого доступа можно избежать этой неприятной ситуации, если постановить, что файл может размещаться на нём в
области данных
по частям, а карта размещения этих частей будет записана в системную область. Если, не мудрствуя особо, предположить, что в системную область записываются номера полукилобайтных секторов, в которых лежит файл (по 32 бита каждый номер), то выходит, что размер системной области, который может потребоваться, всего в 16 раз меньше файловой. Но в Linux в системную область записываются
индексные дескрипторы
, размер которых существенно больше. Количество индексных дескрипторов может быть намного меньше количества блоков, но всё же системная область занимает примерно такую же (от пяти до десяти процентов) долю общего дискового пространства.

индексный дескриптор
Внутренний объект файловой системы Linux, однозначно определяющий принадлежащий ей файл. Индексный дескриптор содержит атрибуты файла, размер, указывает расположение файла на диске и т. п. Каждому индексному дескриптору соответвтует единственный в данной файловой системе идентификатор-целое число.

На самом деле, даже на жёстком диске блоки, расположенные подряд, считываются (и записываются) быстрее, чем блоки, расположенные как попало. Эффект связан с механическим устройством жестких дисков, пояснять которое Мефодию Гуревич не стал, ссылаясь на общеизвестность. Суть его в том, что задержки при чтении данных, находящихся на разных цилиндрах диска, растут линейно, как для ленты (чем дальше, тем дольше). Один из остроумных способов оптимизировать работу с диском состоит в том, чтобы разбить все цилиндры на группы, а внутри каждой группы выделить свою системную область и область данных. Тогда сами файлы и их индексные дескрипторы будут лежать, если это возможно, на соседних цилиндрах, и доступ ускорится. Другое, более общее решение — использование

кеширования, при котором данные с диска частично дублируются в памяти. Если какой-то процесс прочитал данные из файла, эти данные некоторое время находятся в памяти, на случай, если они ему (или кому-нибудь другому) опять понадобятся. Повторное обращение уже не дойдёт до диска, система вернёт процессу данные из кеша, раз уж они ничем не отличаются от тех, что на диске. Если процесс записал данные на диск, содержимое кеша обновляется, оставаясь актуальным. Ещё эффективней кеш на запись: операции записи накапливаются в памяти, а до диска добираются не сразу, и в том порядке, в каком быстрее пройдёт запись, а не в том, в каком были выполнены. Если запись шла во временный файл, который, в конце концов, удалили, обращений к диску может и вообще не случиться. Однако с кешированием операций записи следует обращаться бережно: а вдруг сбой в электроснабжении произойдёт именно тогда, когда часть данных уже записана, а часть — ещё нет? А если не полностью, кусочками, обновилась системная область, состояние файловой системы после того, как питание опять включат, может оказаться совсем плачевным — настолько, что даже умная утилита восстановления fsck может оказаться бессильной. Поэтому системные области либо вообще не кешируются на запись, либо исключительно с помощью будущих кандидатов и докторов наук, что рассчитывают безопасные алгоритмы обновления файловой системы из кеша на запись…

Работа с файловыми системами

Итак, Linux свободно работает (и даже предпочитает работать) с несколькими разделами диска, содержащими, возможно, разные типы файловых систем.

Монтирование и размонтирование

Из лекции Структура файловой системы Мефодий знает, что файловые системы на различных разделах «прививаются» в виде ветвей общего дерева каталогов, растущего из «/». Делается это при помощи команды mount -o настройки_монтирования устройство точка_монтирования, где устройство — это имя блочного файла-дырки, точка_монтирования (mountpoint) — полный путь к каталогу, а настройки_монтирования определяют особые параметры, разные для разных файловых систем. После выполнения этой команды содержимое файловой системы, размещённой на устройстве (как правило, дисковом разделе), становится доступным в виде дерева подкаталогов точки_монтирования. Посмотреть список всех смонтированных фаловых систем можно с помощью команды

mount без параметров: [[email protected] root]# mount /dev/hda5 on / type ext3 (rw) /dev/hda7 on /home type ext3 (rw) /dev/fd0 on /mnt/floppy type subfs (rw,nosuid,nodev,sync) /dev/hdc on /mnt/cdrom type subfs (ro,nosuid,nodev) proc on /proc type proc (rw,gid=19) devpts on /dev/pts type devpts (rw,gid=5,mode=0620) [[email protected] root]# umount /home [[email protected] root]# ls /home [[email protected] root]# mount /dev/hda7 /home [[email protected] root]# ls /home methody shogun tmpuser Пример 7. Просмотр списка смонтированных файловых систем Оба Linux-раздела смонтированы при старте системы: /dev/hda5 образует корневую файловую систему, а /dev/hda7 используется для хранения пользовательских домашних каталогов.

Мефодий заметил, что /tmp и /var не смонтированы никуда, и, следовательно, корневая файловая система, вопреки рекомендациям FHS, слишком часто используется на запись.

Суперпользователь может размонтировать файловую систему вручную с помощью команды umount точка_монтирования, если на ней не открыто никаких файлов и никто не использует какой-либо её каталог в качестве текущего. Для того, чтобы файловые системы монтировались при загрузке системы, их описывают в файле /etc/fstab: /dev/hda5 / ext3 defaults 1 1 devpts /dev/pts devpts gid=5,mode=0620 0 0 /dev/hda7 /home ext3 defaults 1 2 proc /proc proc gid=19 0 0 /dev/hda6 swap swap defaults 0 0 /dev/fd0 /mnt/floppy subfs fs=floppyfss,sync,nodev,nosuid /dev/cdrom /mnt/cdrom subfs fs=cdfss,nodev,nosuid Пример 8. Содержимое /etc/fstab Первое поле каждой строки этого файла — устройство или название виртуальной файловой системы, второе — точка монтирования, третье — тип файловой системы, четвёртое — настройки монтирования, а пятое и шестое относятся к организации резервного копирования и процедуре проверки цельности. Содержимое
fstab
практически повторяет выдачу mount (dev/cdrom на этой машине — ссылка на /dev/hdc). Здесь указывается и область подкачки, которую ядро не монтирует, а использует напрямую. Утилита mount поддерживает усечённый вариант командной строки mount точка_монтирования, при котором она самостоятельно ищет в /etc/fstab, каким способом должна быть смонтирована точка_монтирования. Для того, чтобы при загрузке системы какое-либо устройство не монтировалось, а усечённым mount его можно было смонтировать вручную, в поле «настройки монтирования» добавляется ключевое слово noauto. Две последних строки относятся к монтированию съёмных (removable) носителей: лазерного и гибкого дисков. Съёмные носители приходится монтировать гораздо чаще несъёмных, не во время загрузки системы, а всякий раз, когда носитель сменился, и содержимое нового необходимо пользователю. Мало того, надо разрешить выполнять операцию
mount
пользователю, который принёс дискету и желает поработать с ней. С другой стороны, нельзя всем и каждому давать право запускать mount и особенно umount с любыми параметрами! Есть четыре способа разрешить возникающее противоречие:

  1. Воспользоваться усечённым вариантом mount (запись с настройкой noauto в fstab) и утилитой sudo, при помощи которой позволить пользователю выполнять, скажем, только команды mount /cdrom и umount /cdrom.
  2. Воспользоваться усечённым вариантом mount и настройкой owner в fstab, которая позволяет выполнять операцию монтирования хозяину устройства; при этом /dev/hdc отдаётся во владение первому зарегистрированному пользователю так же, как /dev/audio и прочие устройства персонального использования. Этот способ лучше предыдущего тем, что исключает ситуацию, когда один пользователь монтирует диск, а другой немедленно его размонтирует.
  3. Воспользоваться специальным демоном из пакета autofs, который отслеживает обращения пользователей к некоторому каталогу (например, /mnt/cdrom/auto), и самостоятельно выполняет операцию mount, а если к содержимому носителя долгое время никто не обращался — umount. Этот способ лучше предыдущего тем, что пользователю вообще никаких дополнительных команд подавать не приходится.
  4. Воспользоваться специализированным модулем ядра (в примере — subfs), который всегда сообщает программе пользователя, что устройство смонтировано и готово к работе, а с тем, поменялся ли носитель, разбирается самостоятельно. Этот способ лучше предыдущего тем, что пользователю не приходится ждать «долгое время», пока система не соизволит размонтировать и «отдать» лазерный диск. Кроме того, subfs может снабжать пользователя данными из кеша, даже если диск давно уже вынут (речь идёт, разумеется, об операциях чтения).

Во всех случаях, когда диск монтирует не системный администратор, стоит предпринять некоторые дополнительные действия. Например, диск должен монтироваться так, чтобы с него не работал запуск с подменой идентификатора (setUID), и чтобы на нём нельзя было создавать файлы-дырки (чтобы не потворствовать хулиганству, вроде запуска setUID-оболочки или записи прямо в устройство, соответствующее hda). За это отвечают настройки nosuid и nodev, упомянутые в /etc/fstab. Кроме того, лазерные приводы имеют «защёлку», не позволяющую извлечь диск, пока он используется, а дисководы или устройства USB Flash — нет (хотя, казалось бы, она нужнее там, где происходит запись). Единственная надежда — на то, что пользователь не будет выдёргивать дискету из дисковода, пока он занимается записью, и на нём горит зелёная лампочка. Чтобы каждая операция записи немедленно приводила к передаче данных, необходимо полностью отключить кеш записи, то есть использовать синхронный режим работы файловой системы. Это делается при помощи настройки sync.

Поддерживаемые Linux файловые системы

Если бы на компьютере из примера использовался способ монтирования лазерного диска 1 или 2, то в поле «тип» fstab было бы написано iso9660. Так называется тип файловой системы, обычно используемой на лазерных дисках. Что же касается жёстких дисков, то на них может использоваться несколько типов файловых систем, даже на одном Linux-компьютере. Основная файловая система в Linux называется «Ext2». Имя происходит от слова «extended» (расширенная) и появилось после того, как самая первая версия файловой системы ранних Linux, повторяющая возможности одного из вариантов файловой системы UNIX, окончательно устарела. Пришлось переписать соответствующую часть ядра, расширив уже имеющиеся возможности. Так появилась «ExtFS». Когда и она устарела, возможности снова расширили, и к названию добавилось число «2». Повсеместно используемая в дистрибутивах Linux файловая система «Ext3» — «трижды расширенная»! — отличается от Ext2 поддержкой журнализации. Журналируемая файловая система ведёт постоянный учёт всех операций записи на диск. Получающийся журнал обращений сам, в свою очередь, записывается на диск. Разница между записью журнала и записью самих данных в том, что данные следует записывать в строго определённое место, а журнал устроен так, чтобы записываться как можно быстрее. Выгода от такой двухступенчатой процедуры особенно остро ощущается после сбоя электропитания: все операции, записи, которые ещё не успели завершиться, записаны в журнале, так что стоит после включения компьютера «проиграть» их ещё раз, и файловая система войдёт в норму! Если часть данных уже была записана на диск, повторная (по требованию журнала) запись тех же самых данных на то же самое место ничем повредить не может. Наконец, если операция записи не попала даже в журнал (что бывает редко), то файловая система всё равно останется в рабочем состоянии, каким оно было до начала этой операции. Журналирование поддерживается и другими файловыми системами, используемыми в Linux — XFS и ReiserFS. ReiserFS вообще похожа скорее на базу данных: внутри неё используется своя собственная система индексации и быстрого поиска данных, а индексные дескрипторы и каталоги в стиле Linux выполнены в виде одной из возможных надстроек над этой системой. Традиционно считается, что ReiserFS отлично подходит для хранения огромного числа маленьких файлов (что было одной из целей проекта), а XFS — для хранения очень больших файлов, в котороых постоянно что-нибудь дописывается или изменяется. В Linux поддерживается, кроме собственных, немало форматов файловых систем, используемых другими ОС. Если способ записи на эти файловые системы известен и не слишком замысловат, то работает и запись, и чтение, в противном случае — только чтение (чего нередко бывает достаточно). Полностью поддерживаются файловые системы FAT12/FAT16/FAT32 (тип vfat), используемые в MS-DOS и Windows, ранние версии UFS, используемые в системах семества BSD. Новые версии UFS (например, UFS2 из FreeBSD5, обладающая свойствами, которые не входят в стандарт Linux) поддерживаются только на чтение, как и созданная на основе DEC VMS, но впоследствии многократно переработанная файловая система NTFS из Windows. Для того, чтобы смонтировать файловую систему, имеющую заданный тип, команде mount необходимо указать его с помощью ключа «-t»: [[email protected] root]# fdisk -l . . . Device Boot Start End Blocks Id System /dev/hda1 * 1 25 100768+ 6 FAT16 /dev/hda2 26 520 1995840 5 Extended /dev/hda5 26 282 1036192+ 83 Linux /dev/hda6 283 334 209632+ 82 Linux swap /dev/hda7 335 520 749920+ 83 Linux [[email protected] root]# mount -t vfat /dev/hda1 /mnt/disk [[email protected] root]# ls /mnt/disk autoexec.bat config.sys fdconfig.sys freedos.bss command.com fdconfig.old fdos kernel.sys Пример 9. Монтирование файловой системы FAT16

Виртуальные и сетевые файловые системы

В /etc/fstab Мефодий сразу заметил две строки, начинающися не с имени устройства, а с названия виртуальной файловой системы, содержимое которой доступно в соответствующей точке монтирования. Виртуальная файловая система обычно не обращается ни к какому внешнему устройству, а «придумывает» всё дерево каталогов и находящиеся в них файлы сама. Такова, например, файловая система в памяти (ROMFS, или аналогичная ей TMPFS, поддерживающая операции записи), используемая в стартовом виртуальном диске. Как правило, виртуальные файловые системы используются для того, чтобы предоставить доступ по чтению/записи к некоторой иерархической структуре данных. Во многих версиях UNIX программа ps работает непосредственно с устройством /dev/kmem (памятью ядра), чтобы добыть оттуда информацию о таблицах процессов; это — сложная и даже опасная программа, имеющая доступ к святая святых системы. В Linux ps может быть переписана чуть ли что не на shell, потому что таблица процессов и масса другой информации о системе доступны в виде дерева подкаталогов /proc: [[email protected] root]# ls -F /proc 1/ 585/ 793/ 882/ es1371 irq/ modules stat 1041/ 598/ 794/ acpi/ execdomains kcore [email protected] swaps 16/ 6/ 795/ bus/ fb kmsg mtrr sys/ 2/ 681/ 796/ cmdline filesystems ksyms net/ sysrq-trigger 3/ 697/ 797/ cpufreq fs/ loadavg partitions sysvipc/ 4/ 7/ 798/ cpuinfo ide/ locks pci tty/ 492/ 725/ 8/ devices interrupts mdstat scsi/ uptime 5/ 751/ 840/ dma iomem meminfo [email protected] version 572/ 784/ 844/ driver/ ioports misc slabinfo [[email protected] root]# ls -l /proc/1 total 0 -r--r--r-- 1 root proc 0 Dec 4 16:15 cmdline lrwxrwxrwx 1 root proc 0 Dec 4 16:15 cwd -> / -r-------- 1 root proc 0 Dec 4 16:15 environ lrwxrwxrwx 1 root proc 0 Dec 4 16:15 exe -> /sbin/init dr-x------ 2 root proc 0 Dec 4 16:15 fd -r--r--r-- 1 root proc 0 Dec 4 16:15 maps -rw------- 1 root proc 0 Dec 4 16:15 mem -r--r--r-- 1 root proc 0 Dec 4 16:15 mounts lrwxrwxrwx 1 root proc 0 Dec 4 16:15 root -> / -r--r--r-- 1 root proc 0 Dec 4 16:15 stat -r--r--r-- 1 root proc 0 Dec 4 16:15 statm -r--r--r-- 1 root proc 0 Dec 4 16:15 status [[email protected] root]# cat /proc/1/environ ; echo OME=/TERM=linux Пример 10. Виртуальная файловая система PROCFS В частности, подкаталоги /proc с числовыми именами содержат информацию о процессах с соответствующими PID. Файл exe такого подкаталога — символьная ссылка на запущенную программу, файл cmdline содержит командную строку, а environокружение процесса. Мефодий углубился в чтение man proc, руководства по PROCFS, и, как всегда, убедился, что для полного понимания всего, что есть в /proc, ему пока не хватает званий. Файловая система devpts — шаг навстречу динамическому именованию устройств. Она предназначена для эмуляторов терминала, таких как sshd, xterm или screen. Задача эмулятора терминала — предоставить пользователю полноценный интерфейс командной строки (с запуском командного интерпретатора, с распознаванием и передачей сигналов и т. п.) в отсутствие терминального оборудования — по сети или из графической подсистемы, или при необходимости сымитировать несколько терминалов. Раньше для этого использовались пары устройств /dev/pty##/dev/tty##, где ## — двухсимвольный идентификатор. Программа-эмулятор начинала обмениваться данными (от пользователея или из сети) с первым свободным устройством (скажем, ptya2, которое, в свою очередь, было привязано к соответствующему терминальному устройству (ttya2). Именно с этим устройством и взаимодействовал командный интерпретатор и прочие процессы Linux, находясь в полной уверенности, что это — полноценный терминал. Выходило, что пар tty##-pty## при статическом именовании устройств могло не хватить, даже если создать их очень много (достаточно запустить ещё больше эмуляторов терминала). Поэтому придумали завести одно устройство типа pty/dev/ptmx и виртуальную файловую систему /dev/pts для терминальных файл-дырок. Каждая программа, открывающая ptmx, получает свой дескриптор), а в pts/ заводится очередное терминальное устройство, имя которого совпадает с порядковым номером. Когда дескриптор закрывается, терминальное устройство исчезает. Среди файловых систем есть и такие, что не выдумывают содержимое сами, а обращаются за ним ещё куда-нибудь, например, в сеть. Так работают удалённые файловые системы, например, NFS (network file system), стандартная для всех UNIX-подобных ОС. Вместо поля «устройство» обычно указывается сетевой адрес компьютера-сервера и имя ресурса (название каталога), который необходимо смонтировать по сети. Поддерживается и работа с удалёнными файловыми системами Windows, причём как на уровне модулей ядра, с помощью mount -t smbfs), так и без монтирования, с помощью утилиты smbclient. Linux и сам может служить сервером, предоставляющим удалённый доступ к файлам, причём служба samba, занимающаяся файловыми системами для Windows под управлением Linux, работает зачастую быстрее, чем Windows, запущенный на том же компьютере для тех же целей. Возможности файловых систем этим не исчерпываются! Например, можно смонтировать образ устройства из файла, если вызвавть команду mount с ключом -o loop. Образ устройства — это файл, содержимое которого в точности повторяет содержимое устройства; его можно, например, получить с помощью команды cat устройство образ. Именно образами устройств манипулируют программы записи на лазерные носители. Смонтировать образ бывает нужно для проверки или изменения содержимого перед записью, или для хранения содержимого нескольких дисков в исходном виде: [[email protected] root]# ls -l floppy.flp -rw-r--r-- 1 root root 1474560 Dec 4 16:53 floppy.flp [[email protected] root]# mount -t vfat -o loop floppy.flp /mnt/disk/ [[email protected] root]# ls /mnt/disk/ command.com kernel.sys [[email protected] root]# mount | grep disk /root/floppy.flp on /mnt/disk type vfat (rw,loop=/dev/loop0) Пример 11. Монтирование содержимого файла при помощи mount -o loop Как заметил Мефодий, mount создаёт для такого способа монтирования специальное устройство — /dev/loop0, и уже с его помощью работает с файлом. Обширное поле для экспериментов — т. н. пользовательская файловая система (linux userland file system, LUFS). Это — модуль ядра и набор библиотек, позволяющий организовать файловую систему, обращающуюся за информацией к обычному процессу Linux. Так организованы разнообразные сетевые «эмуляторы» файловых систем с использованием протокола FTP или Secure Shell. Так работает и доступ на запись к файловой системе NTFS: некоторая программа обращается к устройству, содержащему файловую систему, задействует драйвер NTFS, взятый из лицензионной копии самой Windows (это можно сделать с помощью библиотек wine, подсистемы, распознающей исполняемые форматы Windows), и обменивается данными с модулем LUFS, который и предоставляет обычный файловый доступ процессам.

Проверка файловой системы

Если доступная на запись файловая система не была размонтирована перед выключением компьютера, после включения она окажется в нештатном состоянии, независимо от того, испортилось на ней что-либо или нет. Проверкой цельности файловой системы занимается утилита fsck (file system check). На самом деле таких утилит несколько — по одной для каждого из основных типов файловых систем (есть fsck даже для VFAT). Как уже говорилось в лекции Этапы загрузки системы, fsck запускается при старте Linux, если файловая система находится в нештатном состоянии, или для профилактики, если файловую систему просто давно не проверяли. В самом лучшем случае fsck не находит ничего подозрительного, и система продолжает загрузку. Чаще всего, даже если в файловой системе не всё в порядке, её журнал не испорчен, и fsck «проигрывает» его, после чего всё опять приходит в норму. Запустить fsck можно и вручную, в виде fsck устройство или fsck точка_монтирования, однако прежде следует размонтировать файловую систему: [[email protected] root]# fsck -fy /home fsck 1.35 (28-Feb-2004) /dev/hda7 is mounted. WARNING!!! Running e2fsck on a mounted filesystem may cause SEVERE filesystem damage. Do you really want to continue (y/n)? no check aborted. [[email protected] root]# umount /home [[email protected] root]# fsck /home fsck 1.35 (28-Feb-2004) e2fsck 1.35 (28-Feb-2004) /dev/hda7: clean, 168/93888 files, 7269/187480 blocks [[email protected] root]# fsck -f /home fsck 1.35 (28-Feb-2004) Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes Pass 2: Checking directory structure Pass 3: Checking directory connectivity Pass 4: Checking reference counts Pass 5: Checking group summary information /dev/hda7: 168/93888 files (0.6% non-contiguous), 7269/187480 blocks Пример 12. Использование fsck Со второго раза fsck работать тоже не захотела, ссылаясь на то, что файловая система и так находится в штатном систоянии (её аккуратно размонтировали).

Мефодий заметил, что для файловой системы Ext3 запустиласть специализированная версия e2fsck, подходящая также и для Ext2.

Пришлось применить ключ «-f» (force), который заставляет fsck работать — конечно же, никаких ошибок найдено не было. Сама процедура проверки довольно сложна, она состоит из пяти этапов, каждый из которых отнюдь не тривиален, и в этой лекции не описывается. Кстати сказать, для того, чтобы проверить корневую файловую систему, её приходится сначала монтировать только на чтение, находить там /sbin/fsck, проверять, и только после этого монтировать на чтение-запись. Если корневая файловая система испорчена настолько, что /sbin/fsck в ней найти невозможно, остаётся пробовать загрузку с других носителей (например, с установочного CD), и разбираться. Если какая-то порча файловой системы всё-таки обнаружилась, fsck может поступить двояко. Во-первых, все ошибки, которые не приводят к изменению данных на диске, можно попробовать исправить автоматически. Например, индексные дескрипторы, на которые не ссылается ни одно имя (т. н. потерянные файлы, unref files), помещаются в специальный каталог /lost+found под именами, соответствующими номерам этих индексных дескрипторов. Впоследствии администратор может посмотреть в эти файлы и решить, нужны они или нет. Во-вторых, когда fsck встречается с ошибкой, исправление которой приведёт к изменению данных на диске, загрузка Linux останавливается, и система переходит в однопользовательский режим. Предполагается, что администратор сам запустит fsck: либо интерактивно, тогда каждому изменению в файловой системе будет требоваться подтверждение с клавиатуры, либо пакетно, с ключом «-y», тогда считается, что на все такие запросы администратор заранее ответил «yes». Когда-то такие вот запуски fsck -y производили катастрофические разрушения по вине неумелых администраторов, а нынче Мефодий, как ни нажимал «Reset» на многострадальной двухсистемной машине, не смог добиться ничего, кроме двух-трёх мнговенных воспроизведений журнала и жестокого нагоняя от Гуревича.

Файловая система в Windows | BeginPC.ru

Представляет собой запоминающее устройство с несколькими круглыми жесткими пластинами покрытыми слоем ферромагнитного материала расположенные на одной оси привода и с подвижными считывающими головками. В работе жесткого диска (винчестера) используется принцип магнитной записи. Мы не будем углубляться в устройство и работу жестких дисков, а рассмотрим в общих чертах файловую систему компьютера.

Файловая система компьютера (ФС) — описание способа хранения, распределения, наименования и обеспечения доступа к информации, хранящейся на жестком диске компьютера. Именно файловая система жесткого диска определяет правила наименования файлов и каталогов, ограничения на максимальные размеры файла и раздела, длину имени файла, максимальный уровень вложенности каталогов и другие моменты. Кстати, максимальный размер файла в файловой системе FAT32 составляет 4 Гбайта.

В ОС Windows наиболее распространенной на сегодняшний день является файловая система NTFS, заменившая устаревшую файловую систему FAT. Именно файловую систему NTFS лучше всего использовать на сегодняшний день. Чтобы жесткий диск можно было использовать в компьютере, его необходимо подготовить, отформатировать в выбранную файловую систему. Программа форматирования создает на жестком диске компьютера структуру в соответствии с правилами файловой системы Windows после чего диск становится виден в операционной системе и его можно использовать. Форматирование жесткого диска осуществляется силами операционной системы или сторонней программы. При этом выбирается тип файловой системы жесткого диска, размер кластера и способ форматирования.

Кластер — упрощенно, минимальная ячейка на жестком диске для хранения информации, эдакая коробочка для хранения файлов. Кластер имеет вполне конкретные стандартизованные размеры равные 512 байт раньше и 4 096 байт в настоящее время. В одном кластере хранится только один файл, если он меньше размера кластера, то все равно занимает весь кластер. Когда файл не помещается целиком в одном кластере, то он записывается кусочками по разным кластерам, необязательно соседним. Поскольку размеры файлов крайне редко кратны размеру кластера, то на диске файлы практически всегда занимают больше места, чем их реальный размер. Чтобы было понятнее, возьмем для наглядности такой пример. Есть 9 кирпичей, из них 3 белых и 6 красных, а в контейнер помещается только 5 кирпичей одного типа. Чтобы хранить наши кирпичи нам понадобится 3 контейнера, хотя емкость двух контейнеров 10 кирпичей. Вот наглядная иллюстрация, как это происходит.

В файловой системе компьютера происходит точно также. В этом легко убедиться, если кликнуть правой кнопкой мыши по файлу и выбрать свойства.

Файл размером 6 байт занимает в файловой системе жесткого диска 4 096 байт, т.е. один кластер. Соответственно маленький размер кластера больше подходит для хранения маленьких файлов, а большой размер кластера для хранения больших. Тогда место на диске будет использоваться более рационально. Так же происходит и с ярлыками.

Структура файловой системы Windows

Первоначально, вся информация в виде файлов записывалась в файловую систему Windows в одну кучу, однако с ростом количества информации и емкости дисков это стало очень неудобно. Попробуйте найти нужную вам вещь в коробке, среди десятков других. Выходом из этой ситуации стало создание древовидной структуры папок (директорий или каталогов) сильно облегчающих структурирование и поиск информации. Внутри каталога создаются подкаталоги, и файлы группируются по логическому принципу удобному пользователю.

Дальнейший рост емкости дисков привел к следующему очевидному шагу, разбить один физический носитель информации на несколько логических разделов (дисков). Логически выделенная часть смежных блоков на диске называется раздел (partition). Такая структура файловой системы применяется в настоящее время в операционной системе Windows.

Это позволяет упростить структурирование информации, повысить надежность хранения данных за счет разделения системных и пользовательских файлов, более гибко управлять правами доступа к файлам, увеличить скорость дисковых операций. Каждый созданный логический диск воспринимается операционной системой, как независимый, хотя фактически он виртуален. Благодаря этому каждому разделу жесткого диска можно назначить произвольную файловую систему или настроить размер кластера, а так же иметь несколько операционных систем на одном компьютере.

Первый физический сектор жесткого диска отведен для хранения главной загрузочной записи (MBR), необходимой для начальной загрузки операционной системы, а так же хранит таблицу разделов.

Разделы бывают двух видов: первичный (основной) и дополнительный (расширенный). В первом секторе основного раздела располагается загрузочный сектор, обеспечивающий загрузку ОС с данного раздела жесткого диска. Всего на физическом диске может быть четыре раздела и только один из них расширенный. Дополнительный раздел представляет собой оболочку для любого количества других логических разделов. Это позволяет обойти ограничение, только четыре раздела на физическом диске.

Вот и все, что мы хотели рассказать о файловой системе компьютера в операционной системе Windows.

Cтруктура файловой системы Linux — Losst

Понимание файловой системы Linux, структуры каталогов, размещения конфигурационных, исполняемых и временных файлов поможет вам лучше разбираться в своей системе и стать успешным системным администратором. Файловая система Linux будет непривычна именно для новичка, только что перешедшего с Windows, ведь здесь все совсем по-другому.

В отличие от Windows, программа не находится в одной папке, а, как правило, распределена по корневой файловой системе. Это распределение поддается определенным правилам. Вы когда-нибудь задавались вопросом, почему некоторые программы находятся в папке /bin, или /sbin, /usr/sbin, /usr/local/bin, в чем разница между этими каталогами?

Например, программа less, находится в каталоге /usr/bin, но почему не в /sbin или /usr/sbin. А такие программы, как ifconfig или fdisk находятся в каталоге /sbin и нигде иначе. В этой статье будет полностью рассмотрена структура файловой системы Linux, после ее прочтения вы сможете понять смысл использования большинства папок в корневом каталоге Linux.

/ — корень

Это главный каталог в системе Linux. По сути, это и есть файловая система Linux. Здесь нет дисков или чего-то подобного, как в Windows. Вместо этого, адреса всех файлов начинаются с корня, а дополнительные разделы, флешки или оптические диски подключаются в папки корневого каталога.

Только пользователь root имеет право читать и изменять файлы в этом каталоге. Обратите внимание, что у пользователя root домашний каталог /root, но не сам /.

/bin — (binaries) бинарные файлы пользователя

Этот каталог содержит исполняемые файлы. Здесь расположены программы, которые можно использовать в однопользовательском режиме или режиме восстановления. Одним словом, те утилиты, которые могут использоваться пока еще не подключен каталог /usr/. Это такие общие команды, как cat, ls, tail, ps и т д.

/sbin — (system binaries) системные исполняемые файлы

Так же как и /bin, содержит двоичные исполняемые файлы, которые доступны на ранних этапах загрузки, когда не примонтирован каталог /usr. Но здесь находятся программы, которые можно выполнять только с правами суперпользователя. Это разные утилиты для обслуживания системы. Например, iptables, reboot, fdisk, ifconfig,swapon и т д.

/etc — (etcetera) конфигурационные файлы

В этой папке содержатся конфигурационные файлы всех программ, установленных в системе. Кроме конфигурационных файлов, в системе инициализации Init Scripts, здесь находятся скрипты запуска и завершения системных демонов, монтирования файловых систем и автозагрузки программ. Структура каталогов linux в этой папке может быть немного запутанной, но предназначение всех их — настройка и конфигурация.

/dev — (devices) файлы устройств

В Linux все, в том числе внешние устройства являются файлами. Таким образом, все подключенные флешки, клавиатуры, микрофоны, камеры — это просто файлы в каталоге /dev/. Этот каталог содержит не совсем обычную файловую систему. Структура файловой системы Linux и содержащиеся в папке /dev файлы инициализируются при загрузке системы, сервисом udev. Выполняется сканирование всех подключенных устройств и создание для них специальных файлов. Это такие устройства, как: /dev/sda, /dev/sr0, /dev/tty1, /dev/usbmon0 и т д.

/proc — (proccess) информация о процессах

Это тоже необычная файловая система, а подсистема, динамически создаваемая ядром. Здесь содержится вся информация о запущенных процессах в реальном времени. По сути, это псевдофайловая система, содержащая подробную информацию о каждом процессе, его Pid, имя исполняемого файла, параметры запуска, доступ к оперативной памяти и так далее. Также здесь можно найти информацию об использовании системных ресурсов, например, /proc/cpuinfo, /proc/meminfo или /proc/uptime. Кроме файлов в этом каталоге есть большая структура папок linux, из которых можно узнать достаточно много информации о системе.

/var (variable) — Переменные файлы

Название каталога /var говорит само за себя, он должен содержать файлы, которые часто изменяются. Размер этих файлов постоянно увеличивается. Здесь содержатся файлы системных журналов, различные кеши, базы данных и так далее. Дальше рассмотрим назначение каталогов Linux в папке /var/.

/var/log — Файлы логов

Здесь содержатся большинство файлов логов всех программ, установленных в операционной системе. У многих программ есть свои подкаталоги в этой папке, например, /var/log/apache — логи веб-сервера, /var/log/squid — файлы журналов кеширующего сервера squid. Если в системе что-либо сломалось, скорее всего, ответы вы найдете здесь.

/var/lib — базы данных

Еще один тип изменяемых файлов — это файлы баз данных, пакеты, сохраненные пакетным менеджером и т д.

/var/mail — почта

В эту папку почтовый сервер складывает все полученные или отправленные электронные письма, здесь же могут находиться его логи и файлы конфигурации.

/var/spool — очереди

Изначально, эта папка отвечала за очереди печати на принтере и работу набора программ cups.

/var/lock — файлы блокировок

Здесь находятся файлы блокировок. Эти файлы означают, что определенный ресурс, файл или устройство занят и не может быть использован другим процессом. Apt-get, например, блокирует свою базу данных, чтобы другие программы не могли ее использовать, пока программа с ней работает.

/var/run — PID процессов

Содержит файлы с PID процессов, которые могут быть использованы, для взаимодействия между программами. В отличие от каталога /run данные сохраняются после перезагрузки.

/tmp (temp) — Временные файлы

В этом каталоге содержатся временные файлы, созданные системой, любыми программами или пользователями. Все пользователи имеют право записи в эту директорию.

Файлы удаляются при каждой перезагрузке. Аналогом Windows является папка Windows\Temp, здесь тоже хранятся все временные файлы.

/usr — (user applications) Программы пользователя

Это самый большой каталог с большим количеством функций. Тут наиболее большая структура каталогов Linux. Здесь находятся исполняемые файлы, исходники программ, различные ресурсы приложений, картинки, музыку и документацию.

/usr/bin/ — Исполняемые файлы

Содержит исполняемые файлы различных программ, которые не нужны на первых этапах загрузки системы, например, музыкальные плееры, графические редакторы, браузеры и так далее.

/usr/sbin/

Содержит двоичные файлы программ для системного администрирования, которые нужно выполнять с правами суперпользователя. Например, таких как Gparted, sshd, useradd, userdel и т д.

/usr/lib/ — Библиотеки

Содержит библиотеки для программ из /usr/bin или /usr/sbin.

/usr/local — Файлы пользователя

Содержит файлы программ, библиотек, и настроек созданные пользователем. Например, здесь могут храниться программы собранные и установленные из исходников и скрипты, написанные вручную.

/home — Домашняя папка

В этой папке хранятся домашние каталоги всех пользователей. В них они могут хранить свои личные файлы, настройки программ и т д. Например, /home/sergiy и т д. Если сравнивать с Windows, то это ваша папка пользователя на диске C, но в отличии от WIndows, home как правило размещается на отдельном разделе, поэтому при переустановке системы все ваши данные и настройки программ сохранятся.

/boot — Файлы загрузчика

Содержит все файлы, связанные с загрузчиком системы. Это ядро vmlinuz, образ initrd, а также файлы загрузчика, находящие в каталоге /boot/grub.

/lib (library) — Системные библиотеки

Содержит файлы системных библиотек, которые используются исполняемыми файлами в каталогах /bin и /sbin.

Библиотеки имеют имена файлов с расширением *.so и начинаются с префикса lib*. Например, libncurses.so.5.7. Папка /lib64 в 64 битных системах содержит 64 битные версии библиотек из /lib. Эту папку можно сравнить с WIndows\system32, там тоже сгружены все библиотеки системы, только там они лежат смешанные с исполняемыми файлами, а здесь все отдельно.

/opt (Optional applications) — Дополнительные программы

В эту папку устанавливаются проприетарные программы, игры или драйвера. Это программы созданные в виде отдельных исполняемых файлов самими производителями. Такие программы устанавливаются в под-каталоги /opt/, они очень похожи на программы Windows, все исполняемые файлы, библиотеки и файлы конфигурации находятся в одной папке.

/mnt (mount) — Монтирование

В этот каталог системные администраторы могут монтировать внешние или дополнительные файловые системы.

/media — Съемные носители

В этот каталог система монтирует все подключаемые внешние накопители — USB флешки, оптические диски и другие носители информации.

/srv (server) — Сервер

В этом каталоге содержатся файлы серверов и сервисов. Например, могут содержаться файлы веб-сервера apache.

/run — процессы

Еще один каталог, содержащий PID файлы процессов, похожий на /var/run, но в отличие от него, он размещен в TMPFS, а поэтому после перезагрузки все файлы теряются.

/sys (system) — Информация о системе

Назначение каталогов Linux из этой папки — получение информации о системе непосредственно от ядра. Это еще одна файловая система организуемая ядром и позволяющая просматривать и изменить многие параметры работы системы, например, работу swap, контролировать вентиляторы и многое другое.

Выводы

Теперь структура файловой системы Linux не кажется вам темным лесом. Конечно еще есть с чем разбираться, одна только подсистема /proc, /sys или /dev чего стоит. Но база уже заложена. Если я что-то упустил — напишите в комментариях.

Оцените статью:

Загрузка…

1.3. Файловые системы CD и DVD. Nero 8

Читайте также

Файловые системы Windows

Файловые системы Windows Windows поддерживает на непосредственно подключенных устройствах файловые системы четырех типов, но только первый из них будет иметь для нас существенное значение на протяжении всей книги, поскольку именно полнофункциональная файловая система этого

Файловые системы Unix

Файловые системы Unix Исторически так сложилось, что ОС Unix обеспечивает четыре абстракции, связанные с файловыми системами: файлы, элементы каталогов (directory entry), индексы (inode) и точки монтирования (mount point).Файловая система — это иерархическое хранилище данных определенной

Объединенные файловые системы

Объединенные файловые системы Взгляните повнимательнее на уже знакомый нам рисунок. Пространство имен путей в QNX/Neutrino.Обратите внимание, что ответственными за префикс «/» объявили себя как файловая система fs-qnx4, так и администратор процессов. Это нормально, и

Глобальные файловые системы

Глобальные файловые системы Я испытываю особый интерес к файловым системам, поддерживающим устройства хранения информации подключенные к сети. Когда мы начнем разделять диски между несколькими системами в сети, скорость доставки данных станет очень важным фактором.

Файловые системы

Файловые системы Как известно ещё с советских атеистических времен, Господь Бог, создавая человека, хотел сделать его умным, честным и партийным. Но оказалось, что даже он, при всём своём всемогуществе, не смог ему дать больше двух качеств вместе.Аналогично и с файловыми

2.3.2. Файловые системы

2.3.2. Файловые системы Теперь поговорим о файловых системах, с которыми работает Linux. Эта ОС поддерживает множество систем, в том числе и Windows-файловые системы FAT, FAT32 и NTFS, но при установке ОС Linux желательно выбрать родную систему Ext2, Ext3 или ReiserFS (это название часто сокращают

16.6. Новые файловые системы

16.6. Новые файловые системы Файловая система ext2fs была создана по образу и подобию файловой системы UNIX (UNIX File System — UFS). Обе они (особенно UFS) создавались еще в те времена, когда диски и другие физические носители данных имели довольно маленький (по современным меркам) объем.

16.7. Журналируемые файловые системы

16.7. Журналируемые файловые системы Основная цель, которая преследуется при создании журналируемых файловых систем, состоит в том, чтобы обеспечить быстрое восстановление системы после сбоев (например, после потери питания). Дело в том, что если произойдет такой сбой, то

Глава 6 Файловые системы

Глава 6 Файловые системы Файловая система обеспечивает работу важнейших функций; основные из них перечислены ниже.Поддержка целостности данных и предоставление пользователю необходимых возможностей для создания, удаления, чтения и записи файлов.Предоставление

7.5.1. Файловые системы

7.5.1. Файловые системы Файл /proc/filesystems хранит информацию об известных ядру типах файловых систем. Этот список не очень полезен, так как он не полный: файловые системы могут подключаться и отключаться динамически в виде модулей ядра. В файле /proc/filesystems перечислены типы

1.3. Файловые системы CD и DVD

1.3. Файловые системы CD и DVD Чтобы проигрыватель дисков или компьютерный привод мог правильно читать информацию на CD/DVD большинства форматов, на дисках создается файловая система, подобная создаваемой на жестких дисках компьютера. Файловая система представляет собой

5.1. Различные файловые системы

5.1. Различные файловые системы Linux поддерживает много различных файловых систем. Начинающий пользователь просто теряется, когда видит такое многообразие выбора, — ведь в качестве корневой файловой системы доступны: ext2, ext3, ext4, XFS, ReiserFS, JFS.«Родной» файловой системой Linux

2.4. Файловые системы

2.4. Файловые системы Все современные дисковые операционные системы обеспечивают создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним. Принцип организации файловой системы – табличный. Поверхность жесткого диска

6.6. Файловые системы

6.6. Файловые системы 6.6.1. Назначение и функционирование файловой системы В операционных системах файловая система относится к основным понятиям и определяется как общая система, которая устанавливает правила присвоения имен файлам, хранение, организацию и обработку

ГЛABA 12  Файловые системы

ГЛABA 12  Файловые системы B начале этой главы мы даем обзор файловых систем, поддерживаемых Windows, а также описываем типы драйверов файловых систем и принципы их работы, в том числе способы взаимодействия с другими компонентами операционной системы, например с диспетчерами

Какая файловая система лучше всего подходит для Kali Linux?

Какую файловую систему использует Kali?

Первое, что вам нужно начать понимать, — это структура файловой системы Kali Linux, которая основана на файловой системе дистрибутива Debian. Если вы раньше использовали ОС Microsoft Windows, то структура Linux будет немного схожей с ней.

Какую файловую систему мне следует использовать для Linux?

Ext4 — это предпочтительная и наиболее широко используемая файловая система Linux. В некоторых особых случаях используются XFS и ReiserFS.

Что лучше NTFS или Ext4?

NTFS идеальна для внутренних накопителей, а Ext4 вообще идеальна для флеш-накопителей. Файловые системы Ext4 представляют собой полностью журналируемые файловые системы, и для их работы не требуются утилиты дефрагментации, такие как FAT32 и NTFS. … Ext4 обратно совместим с ext3 и ext2, что позволяет монтировать ext3 и ext2 как ext4.

Linux использует FAT32 или NTFS?

Портативность

Файловая система Windows XP Ubuntu Linux
NTFS Да Да
FAT32 Да Да
ExFAT Да Да (с пакетами ExFAT)
HFS + Нет Да

Какая команда позволяет узнать IP-адрес Kali?

Введите в терминале команду ip addr show и нажмите Enter. Как только вы нажмете Enter, некоторая информация отобразится в окне терминала. Из информации, показанной ниже на экране терминала, выделенный прямоугольник показывает IP-адрес вашего устройства рядом с полем inet.

Что такое каталог в Кали?

В вычислениях каталог — это структура каталогизации файловой системы, которая содержит ссылки на другие компьютерные файлы и, возможно, другие каталоги. … Самый верхний каталог в такой файловой системе, не имеющий собственного родителя, называется корневым каталогом.

Может ли Linux использовать NTFS?

Большинство текущих дистрибутивов Linux «из коробки» поддерживают файловую систему NTFS. Чтобы быть более конкретным, поддержка файловой системы NTFS больше характерна для модулей ядра Linux, чем для дистрибутивов Linux.

Сколько типов файловой системы в Linux?

Linux поддерживает почти 100 типов файловых систем, включая некоторые очень старые, а также некоторые из новейших. Каждый из этих типов файловой системы использует свои собственные структуры метаданных для определения того, как данные хранятся и к которым осуществляется доступ.

ZFS быстрее ext4?

Тем не менее, ZFS делает больше, поэтому в зависимости от рабочей нагрузки ext4 будет быстрее, особенно если вы не настраивали ZFS. Эти различия на рабочем столе, вероятно, не будут вам заметны, особенно если у вас уже есть быстрый диск.

Какая файловая система самая быстрая?

2 ответа. Ext4 быстрее (я думаю), чем Ext3, но это обе файловые системы Linux, и я сомневаюсь, что вы можете получить драйверы Windows 8 для ext3 или ext4.

Что мне форматировать: NTFS или exFAT?

Предполагая, что каждое устройство, с которым вы хотите использовать диск, поддерживает exFAT, вам следует отформатировать свое устройство с помощью exFAT вместо FAT32. NTFS идеально подходит для внутренних дисков, в то время как exFAT обычно идеально подходит для флеш-накопителей.

Почему NTFS такая медленная?

Он медленный, потому что использует медленный формат хранения, такой как FAT32 или exFAT. Вы можете переформатировать его в NTFS, чтобы сократить время записи, но есть загвоздка. Почему ваш USB-накопитель такой медленный? Если ваш диск отформатирован в FAT32 или exFAT (последний из которых может работать с дисками большей емкости), у вас есть свой ответ.

FAT32 быстрее NTFS?

Что быстрее? В то время как скорость передачи файлов и максимальная пропускная способность ограничиваются самым медленным каналом связи (обычно интерфейсом жесткого диска к ПК, например SATA или сетевым интерфейсом, например 3G WWAN), жесткие диски с файловой системой NTFS тестировались быстрее, чем диски с форматом FAT32.

Ubuntu NTFS или FAT32?

Общие Соображения. Ubuntu покажет файлы и папки в файловых системах NTFS / FAT32, которые скрыты в Windows. Следовательно, важные скрытые системные файлы в разделе Windows C: будут отображаться, если он смонтирован.

Что лучше FAT32 или NTFS?

NTFS имеет большую безопасность, файловое сжатие, квоты и шифрование файлов. Если на одном компьютере установлено несколько операционных систем, лучше отформатировать некоторые тома как FAT32. … Если есть только ОС Windows, NTFS вполне подойдет. Таким образом, в компьютерной системе Windows NTFS — лучший вариант.

Файловые системы NTFS, FAT, FAT32 и exFAT, в чём отличие?

Читайте о том, что собой представляют файловые системы и какие у них между собой отличия. Сделаем акцент на разнице между файловыми системами «NTFS», «FAT», «FAT32» и «exFAT».

Содержание

Введение

За ответственное и сохранное расположение информационных материалов отвечают запоминающие устройства. Для их успешного и безошибочного функционирования необходимо обязательное наличие программного интерфейса, структурирующего расположение любой информации, и предоставляющего упорядоченные способы управления доступными ресурсами. Такой урегулированный контролируемый способ внутренней организации, расположения и упорядочивания данных, в соответствии с собственными методами каталогизации и озаглавливания, на различных носителях информации в компьютерах и ноутбуках, а также в разнообразных сторонних электронных устройствах, получил обобщающее название файловая система.

Файловые системы имеют собственную классификацию и представлены различными видами, включающие как наиболее распространенные «NTFS», «FAT», «HFS+», «Extfs», «Ext2», «ReiserFS», «XFS», «HPFS», «ext2», «OpenBSD», «UDF», «YAFFS», так и довольно редкие «ZFS», и данный ряд может быть существенно дополнен многими другими вариантами.

Наиболее часто встречающимися и массово представленными файловыми системами безусловно являются «NTFS», «FAT», «FAT32» и «exFAT». Но обычный пользователь не всегда точно может понять разницу между системами. В этой статье мы попытаемся рассмотреть общее понятие файловой системы и ответить на отдельные вопросы, такие как: – «Что представляют собой файловые системы «FAT», «FAT32», «exFAT» и «NTFS» и в чем разница между ними?».

Перейти к просмотру

NTFS, FAT32 или ExFAT для флешки, внешнего USB диска, как отформатировать без потери данных

Определение термина файловая система

Файловая система – это организованный порядок, определяющий набор правил для безопасного расположения, хранения и последующего доступа к разнообразным данным на запоминающих хранилищах информации в компьютерных и других устройствах, содержащих цифровой накопитель. Параметры файловой системы изначально определяют формат содержимого, группируют его в понятном, для операционной системы, виде, содержащим набор файлов и каталогов, устанавливают максимальный граничный размер файла и раздела, управляют приоритетами доступа, осуществляют шифрование файлов, назначают набор атрибутов файла и перенаправляют к конкретной информации при соответствующем запросе операционной системы.

Программная система управления аппаратными средствами компьютера идентифицирует любой накопитель как набор однотипных кластеров. Драйверы файловой системы организуют кластеры доступного дискового пространства в файлы и каталоги и содержат список реализованной организации, на основании которого происходит отслеживание и маркировка используемых, свободных или неисправных кластеров, а также осуществляется переход к нужным ячейкам хранения данных по первому требованию.

Файловые системы обслуживают любые виды накопителей информации и управляют различными категориями, например, носители с произвольным или последовательным доступом, виртуальные и сетевые файловые системы, оптические носители, устройства на базе флэш-памяти и т.д.

Главные функции файловой системы сводятся к построению логической модели внутренней организации пространства запоминающего устройства, устойчивой к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств, и обеспечению беспрепятственного взаимодействия элементов операционной системы и программных приложений с расположенными на носителе информационными ресурсами.

Перейти к просмотру

Восстановление данных с USB флешки после случайного удаления, форматирования или вирусной атаки 📁🔥⚕️

Что представляют собой файловые системы

«FAT», «FAT32», «exFAT» и «NTFS»

Операционная система «Windows», как самый массовый представитель систем управления компьютерными устройствами в мире, настроена на взаимодействие с различными файловыми системами («NTFS» и «FAT»), но «NTFS» поддерживает большие размеры файлов и томов и обеспечивает более эффективную организацию данных, по сравнению с другими вариантами файловых систем.

И несмотря на общие цели, файловые системы «NTFS» и «FAT» различаются методами организации и хранения данных на диске, а также указанием типов атрибутов, прикрепленных к файлам. И далее мы представим непосредственное описание конкретных файловых систем.

Перейти к просмотру

Восстановление файлов карты памяти фотоаппарата, телефона, планшета, видеокамеры, регистратора 📁🔥⚕️

Файловая система

«FAT»

Сокращенная аббревиатура «FAT» расшифровывается как «таблица размещения файлов». Это простая классическая архитектура файловой системы, изначально предназначенная для небольших дисков и простых структур папок. Иными словами, файловая система «FAT» представляет собой групповой метод организации, в котором таблица размещения файлов выделена в отдельную логическую область и находится в начале тома. Для исключения непреднамеренных или случайных ошибок, способных повлиять на корректное отображение таблицы, система, в целях безопасности, хранит копию массива индексных указателей.

Файловая система

«FAT32»

«FAT32» является фактическим стандартом, пришедшим на смену более ранним версиям файловой системы «FAT», «FAT12» и «FAT16», и изначально устанавливается на большинстве видов сменных носителей по умолчанию. Пространство «FAT32» логически разделено на три сопредельные области: зарезервированную область для служебных структур, табличную форму указателей и непосредственную зону записи содержимого файлов. Файловая система позволяет использовать накопители на ее основе не только на современных моделях компьютеров, но и в устаревших устройствах и консолях, снабженных разъемом «USB».

Тем не менее, стандарт «FAT32» имеет определенные системные ограничения. Размер отдельных файлов на диске с файловой системой «FAT32» не может превышать четыре гигабайта. Кроме того, весь раздел «FAT32» должен быть менее восьми терабайт. По совокупности ограничений, формат «FAT32» считается подходящим для «USB-накопителей» или внешних носителей информации. Для внутреннего накопителя, особенно при желании установить новейшую версию операционной системы «Windows 10», отсутствие отдельных привилегий прикладного уровня в «FAT32» будет серьезным препятствием, и потребует наличия более продвинутой версии файловой системы.

Файловая система

«exFAT»

«exFAT» – это сокращенное обозначение от полного английского названия «Extended File Allocation Table» («расширенная таблица размещения файлов»). Стандарт является обновленной версией файловой системы «FAT32», созданный корпорацией «Microsoft». Основными параметрами система «exFAT» чрезвычайно похожа на «FAT32». Но главным отличием является устранение ограничений, присутствующих в файловой системе «FAT32», что позволяет пользователям хранить файлы намного большего размера, чем четыре гигабайта.

Также в файловой системе «exFAT» значительно снижено число перезаписей секторов, ответственных за непосредственное хранение информации, что особенно важно для флэш-накопителей, ввиду необратимого изнашивания ячеек после определённого количества операций записи, и улучшен механизм распределения свободного места.

Файловая система

«NTFS»

«NTFS» («файловая система новой технологии») была в основном создана с целью устранения ограничений и недостатков файловых систем «FAT», улучшения производительности, надёжности и эффективности использования дискового пространства, а также создания надежного механизма защиты и хранения информации. Файловая система «NTFS» хранит информацию о файлах в главной файловой таблице «Master File Table» («MFT»), осуществляет разграничение доступа к данным для различных пользователей, предотвращает несанкционированный доступ к содержимому файла, применяя систему шифрования под названием «Encryption File System», которая использует защитный метод «прозрачного шифрования» данных.

Помимо вышесказанного, в файловой системе «NTFS» добавлена способность, отсутствующая в характеристиках файловой системы «FAT», открывать файлы, в названиях которых не используются английские буквы, позволяя использовать любые символы стандарта кодирования юникода «UTF». Таким образом, ограничения использования в названиях символов любых сложных языков, например, хинди или корейский, отсутствует.

Перейти к просмотру

Как разбить на разделы HDD, SSD диск, карту памяти или USB флешку

Разница между файловыми системами

«NTFS», «FAT», «FAT32» и «exFAT»

Файловая система «FAT» создавалась первоначально для накопителей незначительного объема и способна поддерживать граничные размеры файлов до четырех гигабайт, в то время как в системе «NTFS» допустимый предел размера увеличен до шестнадцати терабайт. Далее подробнее представлены другие отличия:

«NTFS»
  • Поддержка файлов и дисков значительных размеров, на порядок превышающие остальные файловые системы.
  • Позволяет использовать расширенные имена файлов, включая поддержку множества сложных языков.
  • Падение работоспособности системы при запуске приложения проверки жёсткого диска или внешнего накопителя на ошибки файловой системы «chkdsk».
  • Стандартное приложение обслуживания системы «chkdsk» печально известно своей медлительностью.
  • Повышен уровень безопасности благодаря внедрению метода шифрования файлов.
  • Значительно быстрее на дисках объемом менее сорока гигабайт.
  • Меньшие файловые кластеры.
  • Поддержка сжатия на уровне файловой системы для файлов, каталогов и дисков для уменьшения дискового пространства.
  • Пользовательские разрешения для файлов и папок.
  • Копии файлов «отменяются», если прерванный кластер очищен.
  • Небольшие файлы хранятся в главной таблице файлов в начале диска.

«FAT»
  • Не совместим с последней версией операционной системы «Windows».
  • Поддержка дисков от тридцати двух мегабайт до двух терабайт.
  • Более сильные преимущества и результативные особенности инструментов для восстановления.
  • Поддерживает быструю проверку работоспособности диска.
  • Простой способ размещения операционной системы и быстрый алгоритм чтения файлов.
  • Быстрее функционирует на дисках объемом менее десяти гигабайт.
  • Цепочки кластеров, содержащие данные из прерванных копий, помечаются как поврежденные.
  • Таблица основных файлов отделена от других файлов.

«FAT 32»
  • Отсутствуют функции безопасности, которые реализованы в более современной файловой системе «NTFS».
  • Не удается установить новейшие версии операционной системы «Windows» (поскольку файл имеет большой размер и может быть установлен только на диски, отформатированные в системе «NTFS»).

«exFAT»
  • Доступ к дискам с файловой системой «exFAT» в операционной системе «Linux» можно получить только после установки соответствующего программного обеспечения.
  • Работает со всеми версиями операционной системы «Windows» и современными версиями системы «Mac OS X».

Перейти к просмотру

🥇 Топ БЕСПЛАТНЫХ программ для ⚕️ восстановления удаленных данных для Windows в 2020

Заключение

Для хранения, передачи и распространения цифровой информации в обязательном порядке используются различные виды внутренних или внешних запоминающих устройств, каждый из которых оснащен файловой системой. Разнообразные виды дисковых хранилищ, одномоментно задействованных для хранения информации и использующих различные вариации стандартов файловых систем, не ограничивается единственным экземпляром, и могут иметь разные характеристики.

В зависимости от предъявляемых к накопителям требованиям, пользователи могут, на основании представленного сравнительного обзора, разобраться в особенностях отдельных файловых систем и самостоятельно выбрать наиболее удачную версию для каждого конкретного устройства. По своему усмотрению пользователи могут оставить без изменений, установленную первоначально, файловую систему, при использовании носителя информации на широком круге различных компьютерных устройств, или обновить ее до максимально выгодной файловой системы «NTFS» при необходимости статичного использования запоминающего дискового накопителя, например, в качестве основы для установки новейшей версии операционной системы «Windows 10».

Какую файловую систему лучше выбрать для флешки

На сегодняшний день на внешних носителях, таких как флешки, карты памяти или же внешние жесткие диски, может использоваться разная файловая система:

Какую именно выбрать среди этих систем, пользователи чаще всего не знают, поэтому изначально лучше рассмотреть преимущества и недостатки каждой из них.

FAT32

Данная файловая система была создана компанией Microsoft для того, чтобы заменить систему FAT16, которая на тот момент уже не являлась актуальной и не могла удовлетворять требования пользователей. На данный момент FAT32 является наиболее распространенной, несмотря на то, что файловая система exFAT является более современной и зачастую превосходит по характеристикам.

Стоит отметить, что на сегодняшний день преимущественное большинство флешек и различных карт памяти поставляется именно в этом стандарте. Помимо этого, в процессе форматирования носителя в бытовых устройствах, таких как, например, фотоаппарат, он начинает функционировать именно в этой системе.

Именно в этом и заключается основное преимущество FAT32, благодаря которому его до сих пор и не обогнала по популярности файловая система exFAT – это совместимость. Вы можете использовать данный накопитель в любом бытовом плеере, принтере или других устройствах и при этом иметь уверенность в том, что у вас будет доступ к файлам и они будут нормально читаться.

Но на этом преимущества заканчиваются и начинаются недостатки.

Основная причина, по которой стоит в некоторых ситуациях использовать FAT32 не только на флешках, но и на стационарных компьютерах — то, что можно будет на компьютере запускать практически любые операционные системы, такие как Windows 95 и прочие.

Для создания такой конфигурации достаточно просто будет установить предыдущую версию ОС на раздел, который форматирован под эту файловую систему, после чего сделать его основным. Другие разделы, доступ к которым осуществляется из других версий ОС, также должны в обязательном порядке форматироваться под FAT32.

Прочие операционные системы могут обращаться исключительно к сетевым разделам или томам в формате NTFS, в то время как разделы на локальном компьютере будут оставаться недоступными.

В чем минусы?

Самым важным недостатком, которым отличается FAT32, но не файловая система exFAT, является то, что здесь присутствует ограничение на размер файла, которое составляет 4 Гб. Именно по этой причине запись крупных файлов, таких как, например, резервная копия системного диска или же какое-нибудь продолжительное видео, в данном случае будет невозможна, так как система просто-напросто при попытке записи ответит ошибкой в виде «Недостаточно дискового пространства», даже если на самом деле места еще достаточно.

Помимо этого, не стоит забывать о том, что в самой операционной системе Windows присутствует ограничение на размер раздела, которое составляет 32 Гб. Конечно, можно попробовать его обойти, использовав дополнительные утилиты, но с нынешними накопителями делать это зачастую бессмысленно.

Если же у вас нет никакой необходимости в том, чтобы переносить или же записывать такие объемные файлы, а также если у вас используется носитель небольшого размера, то в таком случае вы можете не раздумывать долго и спокойно форматировать его в FAT32, так как поддержка файловой системы exFAT вам не потребуется.

NTFS

Более современная файловая система по сравнению с предыдущей, которая смогла полностью заменить ее в современных персональных компьютерах, а также ноутбуках. Если у вас по сегодняшний день файлы и файловая система FAT32, то в таком случае настоятельно рекомендуется как можно быстрее сменить ее именно на NTFS. Это значительно расширит возможности вашего компьютера.

Как это сделать?

В Windows exFAT или NTFS сделать основной файловой системой достаточно просто. В командной строке необходимо будет ввести «convert e: /fs:ntfs», где вместо е: устанавливается тот диск, который вы будете форматировать. Таким образом, вы сможете произвести замену файловой системы без какой-либо утраты данных, содержащихся на накопителе.

Как это работает на флешках?

Однако на флешках, а также других внешних устройствах NTFS может работать не так, как на компьютерах. При попытке копирования на такое устройство операционная система автоматически включает процедуру кэширования, когда любой файл изначально копируется в специальную память, и только потом уже перемещается на конечный носитель. В стационарных накопителях это позволяет добиться значительного выигрыша в скорости копирования данных, а также сгладить задержки.

В мобильных устройствах это выглядит примерно так: первоначально скорость обработки данных будет достаточно высокой и периодически будет даже достигать 100 Мб/с, но после того, как закончится память кэша, скорость начнет просто невероятно падать, достигая критически малых величин.

При этом, перед тем как начинать копировать следующий файл, система должна будет изначально дописать существующий файл из кэша.

В связи с этим достаточно часто возникают такие ситуации, когда копирование просто-напросто зависает на 99%, хотя индикатор жесткого диска по-прежнему горит, как активный.

Если сравнивать скорость копирования с кэшем и без него, на самом деле окажется, что она является практически одинаковой.

То есть если файлы и файловая система NTFS является основной, то мы почти ничего не теряем, кроме предельной скорости копирования, а также предоставления нам информации о том, в течении какого времени будут копироваться данные.

Хотя для многих людей такая «информация» может в конечном итоге обернуться только тратой драгоценных нервов.

Есть ли преимущества?

С другой стороны, выбирая между тем, какая лучше файловая система – exFAT или NTFS, следует отметить, что последняя отличается неплохой надежностью, которая позволяет без всяких повреждений данных выдержать не одну внезапную перезагрузку. Такая надежность обеспечивается благодаря использованию технологии журналирования. Таким образом, система более часто обращается к различным областям накопителя, и для флешек или же различных карт памяти такой подход является критичным. Другими словами, они просто начинают более быстро изнашиваться.

exFAT

Недавно компания Microsoft выпустила новую файловую систему – формат exFAT. Данная система предназначена изначально для флеш-накопителей, и по сути можно сказать, что она представляет собой традиционную FAT32, но без каких-либо ограничений. Размеры разделов и файлов в данном случае могут достигать предельно возможных величин, да и количество данных в одной папке является практически неограниченным. Именно по этой причине наиболее распространенная система, где используется exFAT – Android и другие, которые применяются в современных гаджетах.

Есть ли минусы?

Конечно, свои минусы имеет также и файловая система exFAT. Android практически в любых случаях поддерживает данную систему, но, с другой стороны, она не поддерживается многими бытовыми устройствами, и при этом не смогут увидеть эти устройства также носители, на которых используется операционная система Windows XP.

Единственное решение данной ситуации – это скачивание патча KB955704, который был недавно выпущен компанией Microsoft и который позволяет использовать систему в Windows XP. Более современные операционки безо всякого труда воспринимают эту файловую систему и активно с ней сотрудничают без каких-либо дополнительных процедур.

Однако если вами достаточно часто используется флеш-накопитель на разных компьютерах, на которых установлена ОС ХР, то в таком случае вам лучше найти какую-нибудь дополнительную флешку, на которой будут присутствовать драйвера. Но данный вариант вряд ли для кого-нибудь будет приемлемым, ведь в этом случае теряется самая важная особенность таких устройств – это их компактность и легкость транспортировки.

Если же у вас компьютеры исключительно с Windows 7 или же флешка будет использоваться не на таком большом количестве ПК, то в таком случае файловая система exFAT станет для вас идеально подходящей.

Общие советы по выбору

В заключение можно выделить несколько общих советов о том, как выбрать наиболее актуальную файловую систему.

Если у вас используется флешка, на которой не такой большой объем, то в таком случае можно без колебаний форматировать ее в FAT32.

Если же, наоборот, речь идет о флеш-накопителе, объем которого является достаточно большим, то в таком случае он может форматироваться в exFAT, так как «скачки скорости» на таких устройствах будут особенно видимыми.

Внешние накопители в преимущественном большинстве случаев отличаются достаточно большим объемом и при этом имеют довольно высокую производительность (в особенности это касается тех устройств, которые используют интерфейс USB 3.0), в связи с чем лучше всего форматировать их исключительно в NTFS.

Источник: https://www.syl.ru/article/198798/new_faylovaya-sistema-exfat-kakuyu-faylovuyu-sistemu-vyibrat-dlya-fleshki

Какая файловая система должна быть на флешке — популярные виды

После приобретения нового USB-накопителя решили его форматировать? Наверняка вы заинтересованы в том, какая из доступных файловых систем является наилучшей.

Не существует ни одной идеальной файловой системы, предназначенной для USB-накопителей. Однако, в зависимости от цели их использования, один способ хранения данных может быть лучше остальных.

Ниже представлены несколько важных соображений касательно каждого типа.

Какая файловая система должна быть на флешке

Определение файловой системы

Файловая система — это часть программного обеспечения, которая контролирует хранение и извлечение данных на носителе. Она управляет такими операциями, как копирование, перемещение и удаление файлов с диска.

Читайте полезную информацию в новой статье — «Как вернуть удалённые файлы с флешки».

Свойства файловой системы

Такая система отличается от операционной — в некотором смысле, она работает поверх нее и пребывает в зависимости касательно многих операций с основным оборудованием. Каждая основная ОС (например, Windows, MacOS, Linux) способна работать с различными файловыми системами (изначально или через сторонние инструменты).

Определение цели использования USB-накопителя

Примечание! Наиболее важные соображения относительно индивидуального выбора файловой системы для USB-накопителя — тип установленной операционки и объем передаваемых файлов.

Если вы будете использовать флешку на устройствах под управлением Windows, тогда сможете применить файловые системы типа FAT32, exFAT или NTFS. FAT32 и NTFS работают с Linux, но exFAT требует наличия дополнительных инструментов.

При использовании накопителя только на устройствах Linux можно выбрать EXT 2, 3 или 4. Что касается MacOS, то система способна запустить FAT 32 и exFAT.

При этом для NTFS вам понадобятся дополнительные инструменты, а по умолчанию установлена HFS + (и последняя APFS), а не EXT.

Файловые системы совместимые с Windows

Как видите, FAT 32 и в некоторой степени NTFS присутствуют во всех основных операционных системах. Они не являются взаимозаменяемыми и имеют свои отличия. Главную роль играет размер файлов, которые вы будете передавать, поскольку FAT 32 ограничена 4 ГБ и не способна передать данные большего объема.

Характеристика файловых систем

Файловых систем очень много, и при наличии должной заинтересованности вы можете попробовать несколько из них, а уже затем остановится на знакомых типах.

Однако, основные варианты файловых систем в основном сводятся к следующим:

  • NTFS (файловая система NT) — установленный по умолчанию способ хранения данных в разделах Windows. NTFS поддерживает протоколирование, большие размеры файлов, сжатие, длинные имена файлов, управление доступом и т. д. Если вы работаете в среде Windows, тогда можете использовать NTFS без лишних опасений. Linux также поддерживает этот тип хранения данных, а MacOS читает, но для работы требуются сторонние инструменты. Даже при отсутствии Windows это по-прежнему хороший выбор;
    Физическая структура файловой системы NTFS
  • FAT32 (таблица размещения файлов 32) представляет собой тип хранения данных, который обычно предустановлен на USB-накопителе. Перед появлением NTFS это была основная файловая система Windows. FAT32 работает медленнее конкурентов, менее безопасен и имеет ограничение по 4 ГБ для каждого файла, но широко признан всеми основными операционными системами. Если вы будете использовать USB-накопитель в гетерогенной среде, при этом вам важна мобильность, то FAT32 — идеальный вариант;
    Структура файловой системы FAT32
  • exFAT (расширенная таблица распределения файлов) — это более новая версия FAT32. Она легкая, но не имеет протоколирования. Файловая система exFAT совместима с Microsoft и MacOS, но для Linux нужны дополнительные инструменты. Она не имеет ограничения на 4 ГБ для каждого файла, как FAT32;
  • HFS +. Иерархическая файловая система (HFS +) установлена по умолчанию в среде macOS. Если вы собираетесь использовать USB-накопитель в основном на таких устройствах, тогда смело выбирайте этот тип хранения данных. HFS + также можно использовать на Windows и Linux. Это идеальный выбор, если вам нужна файловая система, которую поддерживает несколько ОС;
    Файловая система HFS + для macOS
  • EXT 2, 3 и 4. Расширенная файловая система является родной для Linux. Ее поддерживают другие операционные системы, как и в случае с HFS +, но это не самый лучший вариант. Используйте EXT 2, 3 и 4 только на компьютерах под управлением Linux.
    Характеристика файловых систем

Сравнение основных видов файловых систем

Давайте теперь вкратце разберем недостатки и достоинства основных файловых систем.

Файловая системаХарактеристикаСовместимость с операционной системойДостоинстваНедостаткиИдеальный вариант использования
exFAT (расширенная таблица распределения файлов) Предназначена для преодоления ограничений файловой системы FAT32. Хотя все остальное похоже на предыдущий тип хранения данных, максимальный размер файла при использовании exFAT составляет 16 ЕБ, а максимальный объем — 24 ЗБ (2.4E+13 ГБ) Windows XP, Windows 7/8/10 / Vista, Mac OS X, Linux (с использованием FUSE) Меньшие ограничения касательно размера файла в сравнении с FAT32 Снижение производительности в случае использования больших файлов USB, флеш-накопители или другие внешние устройства хранения данных размером более 4 ГБ
FAT32 (таблица распределения файлов) Наиболее совместимая файловая система. У нее есть свои ограничения, поскольку FAT32 поддерживает лишь файлы размером меньше 4 ГБ и объем не больше 8 ТБ. Производительность замедляется в том случае, если на одном томе имеется большое количество данных. Именно поэтому FAT32 подходит для устройств хранения с меньшим пространством и где требуется кросс-платформенная совместимость Windows XP, Windows 7/8/10 / Vista, Mac OS Leopard, Mac OS X, Linux, PlayStation 3, Xbox Кросс-платформенная совместимость, небольшой вес Ограниченный размер файла и раздела, ухудшенная производительность при работе с большим массивом данных Сменные накопители
NTFS (новая файловая система) Лучшая файловая система, когда дело доходит до производительности и безопасности. Поскольку это собственность Microsoft, то совместимости со всеми операционными системами ждать не стоит. Mac OSX и Linux читают разделы NTFS, но не могут изменять или записывать какие-либо данные. Максимальный размер файла, который можно хранить в этой системе, составляет 16 ЕБ, как и максимальный объем Windows NT, Windows XP, Windows 7/8/10/Vista, Linux (только для чтения), Mac (только для чтения) Безопасность, производительность, скорость Путь к файлу ограничен 255 символами, несовместима с другими основными операционными системами, отличными от Windows Чтобы обеспечить необходимую производительность и безопасность лучше остановится на Windows

Большинство этих файловых систем работают с несколькими операционными системами, как Windows, macOS, Linux и т.д. Обычно пользователи не ограничиваются только одним типом хранения данных. Если вы не располагаете большими рабочими файлами, тогда можете выбирать среди множества вариантов. Их количество возрастает, если скорость передачи не является приоритетом.

Примечание! Когда выбранная файловая система не подходит, вы всегда можете переформатировать флешку, если на ней нет никаких ценных данных.

Видео — Какую выбрать файловую систему для флешки

Источник: https://pc-consultant.ru/raznoe/kakaya-fajlovaya-sistema-dolzhna-by-t-na-fleshke/

Как выбрать флешку для файловой системы: разбираем все виды

  • Как выбрать флешку для файловой системы: разбираем все виды
  • Flash накопители являются самыми распространенными портативными хранителями памяти.
  • Однако, чтобы поместить во флешку файловую систему, потребуется узнать, какие из них лучше и какой объем памяти может поместиться.
  • Об этом и пойдет речь в нашей статье.

Обзор самых распространенных файловых систем

Файловая система представляет собой метод, посредством которого происходит организация хранящейся информации для определенной операционной системы со стандартным делением документации. Существует всего три категории файловых систем:

В зависимости от важности характеристик принято выделять несколько критериев:

  • Требования системы;
  • Насколько велико воздействие износа чипа, отвечающего за память;
  • Возможные ограничения на размер файлов.

Чтобы узнать о совместимости каждой системы, необходимо рассмотреть их свойства более детально.

Совместимость и системные требования

FAT 32

Начнем именно с нее.

Считается устаревшей файловой системой, которую можно встретить, приобретая флешку в магазине. Основной причиной является совместимость. Ведь она подходит для использования ПК с любой операционной системой: Linux, Windows, MAC.

  1. Однако существует серьезное ограничение, поскольку ее размер редко когда бывает более 4 ГБ, а значит могут возникнуть сложности с воспроизведением файлов формата 4К или Blu-Ray.
  2. Среди основных достоинств можно выделить:
  • Высокоскоростной режим работы;
  • Минимум требований к операционной системе;
  • Эффективно можно работать только с файлами небольшого размера.

Однако стоит обратить внимание на следующие нюансы:

  • Невозможно эффективно работать с файлами больших размеров;
  • Максимально возможный размер файла должен быть в пределах 4 ГБ;
  • При проведении дефрагментации диска, продуктивность снижается;
  • Невозможно быстро работать с полноценными каталогами, где есть большое количество файлов.

FAT32 как правило, подходит для текстовых документов, но с широкоформатными аудио файлами он не работает.

exFAT

Является усовершенствованной системой FAT32, которую подготовила компания Microsoft. Изначально использование стартовало в Windows Vista SP 1, где максимальный размер составляет 16 ЭБ. Также может применяться с такими операционными системами, как Windows, OS.

Плюсы и минусы

Позитив:

  • Повторная запись файлов осуществляется меньшее количество раз, что позволяет продлить жизнь ячейкам. Важно отметить, что большинство флешек имеют неограниченное количество перезаписей, из-за чего быстро приходят в негодность
  • Весомый лимит, оценивающийся в 16 ЭБ
  • Кластер 32 МБ
  • Грамотное распределение места, из-за чего реже приходится проводить дефрагментацию.

Негатив:

  • Отсутствует журналирование. Даже если действие еще не было выполнено, оно будет отмечено
  • В Apple нет поддержки time machine, поэтому резервную копию сделать не получится
  • Структура сложная, где требуются большие вычислительные мощности.

Файловая система занимает промежуточное звено и продолжает активно пользоваться на практике.

NTFS

Считается самой новой файловой системой, а также занимает неотъемлемую часть современного жесткого диска. Стоит отметить, что операционная система Windows может быть установлена на такую флешку.

Для многих дисков выбирается по умолчанию, поскольку обладает огромным количеством функций:

  • Позволяет вести журнал;
  • Отсутствуют ограничения по размерам файлов;
  • Поддерживает дисковое сжатие;
  • Нормально воспринимает длинные названия.

Стоит отметить, что для домашнего использования это оптимальный вариант. Нюанс: при использовании на операционной системе MAC, скопировать файлы получится, но изменить невозможно.

Влияние на износ чипов памяти

Рассматривая техническую сторону вопроса, каждая флешка не может работать вечно, поэтому существует определенный срок эксплуатации, зависящий от множества параметров: качества чипа, количества перезаписей. Стоит отметить, что характеристики напрямую влияют на срок эксплуатации памяти.

Так какая файловая система лучше, а какая хуже?

«Аутсайдером» является память FAT 32 ввиду специфических особенностей организации. Ее можно использовать полноценно в работе с небольшими файлами. Однако перезапись осуществляется намного чаще, поэтому срок ее эксплуатации ниже.

NTFS не зависит от количества проведенных дефрагментаций. Здесь уже внедрена гибкая система индексации, что помогает продлить срок эксплуатации. Но есть и негативный момент: из-за специфики журналирования программе приходится все чаще прибегать к одинаковым участкам памяти, что отрицательно сказывается на срок памяти.

exFAT была создана специально для хранения информации на накопителе, поэтому обладает минимальным циклом перезаписи. Также была добавлена специальная bit-карта, которая уменьшает дефрагментацию. Соответственно можно сделать вывод, что exFAT – лучший выбор по данному критерию.

Ограничения на размеры файлов и директорий

Является одним из самых важных критериев, поскольку объемы файлов продолжают увеличиваться.

FAT 32 обладает минимальным объемом памяти в 4 ГБ, поэтому с широкоформатными файлами работать не в состоянии. Также стоит отметить, что на ней можно хранить не более 512 файлов.

Основным отличием системы NTFS является отсутствие лимита на количество файлов. Единственное что стоит отметить, это лимит символов в директории.

У exFAT присутствует огромный запас памяти, оценивающий в 16 ЭБ. Даже по сравнению с NTFS это в несколько сотен раз больше.

Какую файловую систему выбрать

Сравнивая совокупность выше представленных параметров, можно сделать вывод, что оптимальным вариантом станет система exFAT. Однако существует серьезный нюанс – низкий критерий совместимости, из-за чего придется обращаться к дополнительной файловой системе. Так, например, перед эксплуатацией можно отформатировать FAT 32, которая практически не предъявляет никаких требований.

Если файлы предполагают больший размер, чем 32 ГБ, то целесообразно обращаться к exFAT. Она позволяет справляться с большим количеством задач. Для компромиссного решения целесообразно обратиться к промежуточному звену NTFS.

Источник

Источник: https://pomogaemkompu.temaretik.com/1644288593487726610/kak-vybrat-fleshku-dlya-fajlovoj-sistemy-razbiraem-vse-vidy/

FAT32 или NTFS для флешки? — выбираем лучшее

 Главная страница » Оффлайн

Привет от Блога Айтишнега. Я понимаю что вопрос уже достаточно древний, но до сих пор люди гадают что лучше FAT32 или NTFS для флешки и чем они собственно отличаются? Побродив по просторам рунета я не мог не заметить, что внятного ответа никто не дает — везде лишь размытая информация, которая создает больше вопросов, чем дает развернутый ответ на наш простецкий, казалось бы, вопрос.

К тому же в Windows (а именно эта операционка у нас самая популярная) FAT32 показывает лучшую производительность, нежели флешка отформатированная в NTFS (New Tehnology File System), но тогда возникает вполне резонный вопрос…

— А нафига нам NTFS, если FAT32 такой весь замечательный?!

Для съемных накопителей по типу флешки идеальная файловая система FAT32, пока вы не столкнетесь с файлом, размер которого превышает 4 гигабайта… тут то вас и ждет разочарование.

Дело в том, что файловая система FAT32 разрабатывалась очень давно и никто особо и не думал, что в недалеком будущем объемы жестких дисков будут измеряться в террабайтах… поэтому FAT32 не поддерживает файлы, размер которых превышает 4 гигабайта.

  • При попытке скопировать большой документ (например фильм — у меня они практически все больше 5-6 гигабайт), Windows нам выдаст ошибку, что файл слишком велик для конечной файловой системы и записать его туда не получится (ну если не брать в расчет возможность разрезать один большой файл на несколько маленьких, а потом на конечном компьютере не склеить)
  • NTFS — это относительно новая файловая система от Майкрософт… размер файла тут практически не ограничен (по крайней мере вряд ли вы найдете такой файл или носитель для него ???? ), но есть другие проблемы… (например в Ubuntu диски отформатированные в NTFS доступны только для чтения)
  • Нам следует четко выяснить что в нашем понимании флешка — это такое маленькое устройство с энергонезависимой памятью — это НЕ ВНЕШНИЙ ЖЕСТКИЙ ДИСК, никогда не путайте эти понятия.

FAT32 или NTFS для флешки — разбираем преимущества

Как я уже и писал — FAT32 дает нам большое преимущество в совместимости и производительности, но не подходит для хранения файлов большого объема… к тому же — NTFS — это журналируемая файловая система, а это лишние циклы перезаписи — что сокращает срок ее службы.

Итак, подводим итоги… FAT32 или NTFS для флешки? — если вы будете хранить документы и фотографии, то однозначно FAT32… если на флешке будят находиться файлы большого размера — то ничто кроме NTFS тут не подойдет. Как видите никаких хитростей здесь нет ????

Источник: http://www.itshneg.ru/offline/fat32-ili-ntfs-dlya-fleshki/

Файловая система для флешки FAT32, NTFS или exFAT

Разберем виды файловой системы для флешки, какой же все таки лучше. Один пользователь прислал мне фото с ошибкой «Файл слишком велик для конечной файловой системы» и решил написать статью в каких случаях нужно использовать системы FAT32, NTFS и exFAT.

Он перемещал файл размером более 4 Гб на флешку размером 8 Гб. Дело в том, что система FAT32 не может обрабатывать информацию более 4 Гб, если у вас флешка имеет объем 32 Гб и файловая система у нее FAT32, то вы не сможете записать на нее файл более 4 Гб.

Рассмотрим все три файловые системы в windows, разберем их минусы и плюсы.

FAT32

Старый режим файловой системы, который обычно используется при покупке флешки с магазина и причина тому-совместимость. Совместимость заключается в том, что FAT32 можно использовать на любом компьютере под управлением MAC, Windows, Linux, старые ПК.

Самым большим ограничением является то, что она имеет ограничения на размер файла в 4 Гб, который в сегодняшний день имеет проблемы с такими форматами, как 4к-видео, Blu-ray.

Одним словом, если вы собираетесь работать с файлами, размер которых составляет менее 4 Гб и флешка используется на разных компьютерах, с разными операционными системами, то файловая система FAT32 очень подходит.

exFAT

Обновленная файловая система созданная компанией microsoft на замену FAT32. Начала использоваться в Windows Vista SP1 и имеет максимальный размер файла 16 эксабайт (ЭБ), который равен 1 Эб = 1018 байтам. Совместима с Mac OS и Windows, является очень хорошей системой для обмена большими файлами.

Минусы:

  • Она не имеет никакой функциональности журналирования, в которой все изменения файлов на диске, отмечены в журнале прежде, чем они на самом деле выполнены.
  • Не поддерживается Time Machine в Apple. Одним словом, вы не сможете сделать резервную копию от Apple с помощью программного обеспечения Time Machine.
  • Очень сложная структура, требующая больше вычислительных мощностей.

Плюсы:

  • Перезаписывает меньшее количество раз один и тот же сектор, что важно для флешек, продлевая жизнь ячейкам памяти. Как известно флешки имеют N-количества перезаписей, потом выходят из строя.
  • Большой лимит на размер файла 16 эксабайт.
  • Размер кластера 32 мегабайта.
  • Улучшено распределение свободного место, что уменьшает дефрагментацию диска.

NTFS

Новейшая файловая система созданная microsoft и является современной структурой сегодняшнего дня практически для любого современного внутреннего жесткого диска, флешки или ssd-диска. NTFS-новая технология файловой системы. Система windows может быть установлена только на NTFS. Является по умолчанию для дисков с операционной системой, в связи с многофункциональностью.

Она имеет все технологии microsoft: ведение журнала, ни одного ограничение по размерам файла, поддержка сжатие файлов, длинные имена, файл контроля доступа для админов сервера и многое другое. В домашних условиях это самый лучший вариант использования этой системы на дисках и флешках.

Есть одна загвоздка, когда вы вставите флешку в Mac OS, информацию с флешки вы скопировать сможете, но изменить-нет.

Вывод:

Для USB флешек вы должны использовать exFAT, если вы постоянно находитесь в среде Mac OS, Windows, переставляя флешку с одной операционной системы в другую. Если вы используете только windows, то NTSF отличное решение.

Источник: https://mywebpc.ru/windows/fajlovaya-sistema-dlya-fleshki-fat32-ntfs-ili-exfat/

Какую файловую систему выбрать для USB-накопителя

Файловые системы – это то, что многие компьютерные пользователи считают само собой разумеющимся. Наиболее распространенными файловыми системами являются FAT32, exFAT и NTFS в Windows, APFS и HFS+ на macOS и EXT на Linux, хотя иногда вы можете столкнуться с другими.

Но понимание того, какие устройства и операционные системы поддерживают какие файловые системы, может сбивать с толку, особенно когда всё, что вы хотите сделать, – это передать некоторые файлы или сделать вашу коллекцию читаемой для всех используемых вами устройств.

Итак, давайте посмотрим на основные файловые системы и, надеюсь, вы сможете найти лучшее решение для форматирования вашего USB-накопителя.

Быстрое решение

  1. Если вы хотите делиться файлами с большинством устройств, и ни один из файлов не превышает 4 ГБ, выберите FAT32.
  2. Если у вас есть файлы размером более 4 ГБ, но по-прежнему требуется довольно хорошая поддержка между устройствами, выберите exFAT.
  3. Если у вас есть файлы размером более 4 ГБ и вы, в основном, используете ПК с ОС Windows, выберите NTFS.
  4. Если у вас файлы размером более 4 ГБ и вы используете компьютеры Apple, выберите HFS+.

Различные файловые системы предлагают разные способы организации данных на диске.

 Поскольку на диск записаны только двоичные данные, файловые системы обеспечивают способ перевода физических записей на диске в формат, читаемый ОС.

Поскольку эти файловые системы являются ключом к пониманию данных в операционной системе, ОС не может считывать данные с диска без поддержки файловой системы, в которой отформатирован диск. Когда вы форматируете диск, выбранная вами файловая система, по существу, определяет, какие устройства могут читать или записывать данные на диск.

Многие предприятия и домашние хозяйства имеют в своем доме несколько компьютеров разных типов: Windows, MacOS и Linux являются наиболее распространенными.

 И если вы переносите файлы в дома друзей или путешествуете, вы никогда не знаете, в какой системе вам придётся использовать эти файлы.

 Из-за этого разнообразия вам нужно отформатировать переносные диски, чтобы они могли легко перемещаться между различными операционными системами, которые вы ожидаете использовать.

Чтобы принять это решение, вам нужно понять два основных фактора, которые могут повлиять на выбор вашей файловой системы: переносимость и ограничения размера файла.

Мы рассмотрим два этих фактора, поскольку они относятся к наиболее распространенным файловым системам:

  • NTFS: файловая система NT (NTFS) – это файловая система, используемая по умолчанию для современных версий Windows
  • HFS+: иерархическая файловая система (HFS+) – это современная версия файловой системы на Mac по умолчанию
  • APFS: запатентованная файловая система Apple, разработанная в качестве замены HFS+, с акцентом на флеш-накопители, SSD и шифрование. APFS былf выпущен с iOS 10.3 и macOS 10.13 и станет обязательной файловой системой для этих операционных систем
  • FAT32: таблица размещения файлов (FAT32) была стандартной файловой системой Windows перед NTFS
  • exFAT: расширенная таблица распределения файлов (exFAT) построена на FAT32 и предлагает легкую систему без всех накладных расходов NTFS
  • EXT 2, 3 и 4: расширенная файловая система (EXT) была первой файловой системой, созданной специально для ядра Linux

Портативность файловой системы

Вы могли бы подумать, что современные операционные системы будут поддерживать файловую систему друг друга, но они этого не делают. Например, macOS может читать, но не записывать файлы, отформатированные в NTFS. По большей части Windows даже не распознает диски, отформатированные с помощью APFS или HFS+.

Многие дистрибутивы Linux (например, Ubuntu) готовы справиться с этой проблемой файловой системы. Перемещение файлов из одной файловой системы в другую – это обычный процесс для Linux. Многие современные дистрибутивы поддерживают NFTS и HFS+ или могут получить поддержку после быстрой загрузки пакетов бесплатного программного обеспечения.

В дополнение к этому, ваши игровые консоли (Xbox, PlayStation) обеспечивают ограниченную поддержку определенных файловых систем и обеспечивают доступ только для чтения USB-накопителей.

Чтобы лучше понять совместимость файловых систем, ознакомьтесь с этой полезной таблицей.

Файловая система Win XP Win 7/8/10 macOS (до 10.6.4) macOS (10.6.5 и новее) Ubuntu Linux PlayStation 4 Xbox 360 / One NTFS  FAT32 exFAT HFS+ APFS EXT 2, 3, 4
Да Да Только для чтения Только для чтения Да Нет Нет/Да
Да Да Да Да Да Да Да/Да
Да Да Нет Да Да (с пакетами ExFAT) Да (с MBR, а не GUID) Нет/Да
Нет (только для чтения с Boot Camp) Да Да Да Нет Да
Нет Нет Нет Да (macOS 10.13 или выше) Нет Нет Нет
Нет Да (со сторонним ПО) Нет Нет Да Нет Да

Имейте в виду, что эта таблица учитывает собственные возможности каждой ОС для использования этих файловых систем. Как Windows, так и macOS имеют загружаемые файлы, которые могут помочь им читать неподдерживаемые форматы, но мы сосредоточены здесь на собственных возможностях.

Из этой таблицы видно, что FAT32 (существующая невероятно долго) поддерживается практически на всех устройствах. Это делает её сильным кандидатом на выбор файловой системы для большинства USB-накопителей, при условии, что вы можете ужиться с ограничениями размера файлов FAT32, о которых мы поговорим далее.

Пределы размера файла и объема

FAT32 была разработана много лет назад и основана на более старых файловых системах FAT, предназначенных для компьютеров DOS.

 Большие размеры дисков были только теоретическими в те дни, поэтому инженерам, похоже, было смешно, что кому-либо понадобится файл размером более 4 ГБ.

 Однако, современные пользователи, используя большие файлы без сжатия и видео высокой четкости, всё чаще сталкиваются с с этой проблемой.

Сегодняшние более современные файловые системы имеют очень большие ограничения, которые кажутся недостижимыми по нашим современным стандартам, но в один прекрасный день могут показаться смешными и обычными. Если сравнивать с конкурентами, мы очень быстро увидим, что FAT32 сильно проигрывает с точки зрения ограничений размера файлов.

Файловая система Размер файла Ограничение размера тома NTFS  FAT32 EXFAT HFS + APFS EXT 2, 3 EXT 4
Больше, чем коммерчески доступные диски 16 ЭБ
Менее 4 ГБ Менее 8 ТБ
Больше, чем коммерчески доступные диски 64 ЗБ
Больше, чем коммерчески доступные диски 8 ЭБ
Больше, чем коммерчески доступные диски 16 ЭБ
16 ГБ (до 2 ТБ на некоторых системах) 32 ТБ
1 ЭБ 16 ТБ

Каждая новая файловая система кратно превосходит FAT32 по размеру поддерживаемых файлов. Если посмотреть на ограничения по размеру тома, FAT32 по-прежнему позволяет форматировать тома объемом до 8 ТБ, что более чем достаточно для USB-накопителя. Другие файловые системы допускают размеры томов вплоть до диапазона эксабайтов и зетабайтов.

Вывод из всего этого состоит в том, что хотя у FAT32 есть свои проблемы, это лучшая файловая система для большинства переносных накопителей. FAT32 найдёт поддержку на большинстве устройств, позволяя работать с объёмом до 8 ТБ и файлами до 4 ГБ.

Если вам необходимо транспортировать файлы размером более 4 ГБ, вам нужно более внимательно изучить ваши потребности. Если вы используете только устройства Windows, NTFS – хороший выбор. Если вы используете только устройства macOS, ваша выбор – HFS+.

 И если вы используете только Linux-устройства, – EXT. Если вам нужна поддержка большего количества устройств и больших файлов, exFAT может соответствовать вашим потребностям.

 exFAT не поддерживается на таком количестве устройств, как FAT32, но намного шире, чем NTFS.

Источник: https://webznam.ru/blog/kakuju_fajlovuju_sistemu_ispolzovat/2019-01-28-868

В какую файловую систему форматировать флешку?

Файловая система — это средство для организации хранения файлов на каком-либо носителе. Файлы физически реализуются как участки памяти на внешних носителях — магнитных дисках или CD-ROM. Каждый файл занимает некоторое количество блоков дисковой памяти.

Как правило, каждая операционная система использует свою файловую систему, но может использовать и несколько. Учитывая то, что на жесткие диски могут быть записаны только двоичные данные, файловая система представляет собой ключевой компонент, который обеспечивает перевод из физической записи в файлы, которые могут быть прочтены ОС.

Таким образом, при форматировании накопителя определенным образом и с определенной файловой системой, вы решаете, какие устройства смогут понять, что именно записано на флешке, жестком диске или другом накопителе.

Какую файловую систему выбрать для USB-накопителя?

FAT32, exFAT и NTFS – наиболее распространенные файловые системы на устройствах Windows.

Различные файловые системы предлагают разные способы организации информации на накопителе. Поскольку на диск информация записывается в виде двоичного кода, файловые системы переводят физические записи в формат, понятный операционным системам.

Windows, MacOS и Linux являются наиболее распространенными типами операционных систем. Из-за этого разнообразия внешние накопители форматируют таким образом, чтобы они могли легко считываться различными операционными системами.

Здесь учитываются два фактора: совместимость и ограничения размера файла.

Предположительно современные ОС поддерживают файловые системы друг друга, но на деле это не так. К примеру, macOS работает с NTFS-накопителем только в режиме чтения, а Windows не распознает диски, отформатированные в APFS или HFS+.

На данный момент существует несколько наиболее распространенных дисковых файловых систем.

Распространенные файловые системы

  • NTFS (New Technology File System) — файловая система, получившая распространение с приходом семейства ОС Windows NT. NTFS — родная для Windows файловая система. Характеризуется высокой надежностью работы.
  • FAT32 (File Allocation Table) – 32-битная версия одной из самых распространенных файловых систем, используется по умполчанию на флеш-накопителях. FAT32 – это файловая система, в которую по умолчанию форматируются флешки до продажи. Считается (и не без оснований), что данная файловая система работает быстрее своих «конкурентов» и как нельзя лучше подходит для флешек. Но у нее есть и свои минусы.
  • ext4 (Fourth Extended File System) и предыдущие версии — файловая система, используемая в ОС Linux.

Минусы FAT32

  • Стандарт FAT32 разрабатывался много лет назад, когда большие объемы дисков были теоретическими, поэтому ФС не поддерживает файлы размером более 4 Гб и диски объемом превышающие 8 Тб.

К примеру, нужно скинуть на флешку фильм, весит он 4 и белее Гб. Если Ваша флешка отформатирована в FAT32, то ничего у вас не получится записать, так как данная файловая система не способна определять файлы 4 и белее Гб.

Форматируйте свою флешку в exFAT или NTFS, но лучше все же, в NTFS.

(Рейтинг: 3

Источник: https://noblefox.ru/v-kakuyu-faylovuyu-sistemu-formatirovat-fleshku/

Файловые системы exFAT, FAT32 и NTFS — какая лучше?

Сегодня мы продолжаем знакомить вас с новыми терминами. В данной статье речь пойдет о типах файловой системы. Более того, мы выясним, какая из них лучше и для чего они вообще нужны.

Файловая система на любом из устройств играет очень важную роль. Именно благодаря файловой системе выполняется обработка и хранение данных на любом из носителей. Также файловая система занимается ограничением объема файлов и количества символов в его имени, а также влияет на скорость обмена данными. 

На сегодняшний день в мире существует огромное количество файловых систем, но среди них можно выделить основные, о которых вы возможно даже слышали. Речь идет о файловой системе exFAT и NTFS.

У более продвинутых пользователей, которые знают об этих файловых системах возникает вопрос, какая же система все-таки лучше. Давайте поговорим о каждой из систем в отдельности, после чего и решим, какая из файловых систем достойна больше вашего внимания.

Файловая система exFAT

Кто же, как не компания Microsoft смогла бы создать ведущую файловую систему exFAT. Эта файловая система получилась в ходе модернизации системы FAT32. После модификации файловой системы FAT32, были сняты такие ограничение, как объем файлов, объем разделов и количество файлов в одном разделе и папке. 

Именно эта система чаще всего используется пользователями на съемных носителях. Но, несмотря на свое качество и скорость работы данная система имеет некоторые изъяны. Речь идет о невозможности некоторых операционок поддерживать систему exFAT.

К примеру, Виндовс ХР по умолчанию не поддерживает данную операционную систему. Но, для тех, кто еще живет в прошлом веке и пользуется ХР операционкой, можно скачать с официального сайта обновления, которые позволят использовать систему exFAT.

 

Файловая система NTFS

И эту файловую систему подарила нам компания Microsoft. NTFS и по сей день используется как современный аналог системы FAT 32. 

Если вы установите данную файловую систему на свой съемный носитель данных, то скорость передачи информации значительно снизиться. Все дело в том, что при копировании данных задействуется кэш.  Копирование происходить сделующим образом:

Первым делом, копируемая информация сохраняется в кэше, а скорость при этом может быть порядка 100 мб в секунду. Но в виду того, что кэш на съемном носителе совсем маленький, то при его полном заполнении, скорость моментально падает. 

Что касается компьютеров и ноутбуков, то такой процесс работам немного по-другому. Ведь объем кэша намного больше, а значит и передача будет происходить в разы быстрее. О том что такое кэш я рассказывал в этой статье.

Файловая система FAT32

Это была одна из первых очень удачных файловых систем, ей даже сейчас все еще пользуются. Но как вы уже узнали вы у нее было несколько неприятных ограничений: максимальный размер файла 4ГБ, логический диск может быть не больше 8ТБ, но различные программы да и сами Windows не могут создать том более 250ГБ, так же есть ограничения на количество файлов в разделе или одной папке.

Какая файловая система лучше exFAT, NTFS или FAT32?

Скажу сразу, что файловая система exFAT не имеет те улучшенные дополнения, которые присутствуют в NTFS. В NTFS отсутствует файловый поток передачи данных, благодаря которому увеличивается скорость обмена информацией. Но и у exFAT есть преимущества перед конкурентом. К ним относится использование меньшего объема служб памяти. Да и размерность хранения файлов больше — 4 Гб. 

Что касается конкретного вопроса, какая из файловых систем лучше, то точного ответа нет, все зависит от таких факторов, как вид носителя, его объем и преимущества самого пользователя, конечно. Но, если вы хотите быть уверены, что файловая система не будет конфликтовать с вашей операционной системой, тогда рекомендуем использовать NTFS.

В некоторых случаях например при создании загрузочных флешек оптимальнее будет выбрать систему FAT32 для большей совместимости с разными компьютерами, а также некоторые загрузчики. Подробнее о файловых системах можно узнать в википедии. Там например можно узнать о новой файловой системе WinFS которая уже разрабатывается и выйдет на замену NTFS.

Всего хорошего и оставайтесь с нами!

Источник: https://spec-komp.com/news/kakaja_fajlovaja_sistema_luchshe_exfat_ili_ntfs/2017-10-12-1111

Формат для «кинофлешки»: FAT, exFAT или NTFS?

В последнее время широкое распространение телевизоров с возможностью воспроизведения медийных файлов с USB-накопителей привело к тому, что процесс закачивания очередного фильма «на флешку для телевизора» стал столь же обыденным, как переключение на нем эфирных телеканалов.

Скорость отечественного доступа в интернет стала такой, что любой пользователь может позволить себе скачать за ночь или даже за пару часов файл большого объема с фильмом в наивысшем качестве, насколько его позволяет сохранить формат MKV. Про стоимость даже довольно емких флешек и говорить не приходится, они стали более чем доступны.

Однако возникает одна важная проблема: файлы объемом более 4-х гигабайт невозможно записать на флеш-накопители, так как они, как правило, размечены в формат FAT32. Решением вопроса является переразметка накопителя в формат exFAT или NTFS.

Однако записать большие файлы на флешку в формате exFAT можно, но, к сожалению, далеко не все модели телевизоров способны его «увидеть».

Иная проблема с NTFS: для того, чтобы разметить флешку, в этот формат нужно вначале открыть к ней доступ через настройки дисковых устройств.

После этого ОС даст возможность отформатировать флешку в NTFS. Тогда на нее можно будет записать файл любого (допустимого емкостью накопителя) объема, а ваш телевизор наверняка без проблем воспроизведет записанный фильм в отличном качестве.

Однако есть в этом решении один большой «подводный камень». Дело в том, что контроллер в любом NAND флеш-накопителе обеспечивает не только процесс операций чтения/записи, но также профилактику наилучшей равномерности износа NAND ячеек. Это реализовано за счет блочной организации страниц.

На каждый блок есть счетчик, хранимый либо в самом блоке в служебных данных, либо в таблице в отдельных блоках со служебными данными. В таблице трансляции указывается порядок использования блоков для реализации LBA диапазона, в котором пользователь и создает раздел, а также хранит свои файлы.

При операции записи большой блок забирается в буфер контроллера, в него вносятся изменения, после чего он целиком перезаписывается обратно, иногда даже по новому адресу с регистрацией в таблице трансляции.

Так, видоизменяя в накопителе блок в 4 Мб даже на 1 байт, перезаписывается все равно весь блок.

И, если в случае с разметкой в FAT(32) вносится запись в директорию, запись данных файла и информация в обе копии FAT таблицы (для exFAT есть еще вспомогательная структура bitmap), то в случае с NTFS происходит внесение записи в саму MFT (Главную файловую таблицу), в индексную запись, в BitMap, в LogFile и так далее… В общем, количество операций возрастает в несколько раз.

Таким образом, чем больше мелких файлов записывается и перезаписывается на флешку с системой NTFS, тем больше она изнашивается, так как, как вы знаете — ее ресурс напрямую зависит от количества циклов записи/чтения.

Можно себе представить, насколько легко и быстро можно угробить флешку, установленную в роутер с утилитой круглосуточной «качалки» торрент-файлов. Для этих целей лучше уж разметить накопитель в exFAT, а на телевизоре смотреть «мелкие» фильмы с накопителей, размеченных в FAT32 или «крупные» — с гаджета на NTFS.

И что еще очень важно! Никогда не выдергивайте из порта USB-флешку, если она еще не закончила операцию чтения/записи даже если в системе у вас отключено кэширование, позволяющее извлекать USB-накопители без предварительного их отключения через службу безопасного извлечения. Если в этот момент будет проходить процесс обновления служебных таблиц, вы рискуете превратить накопитель в кусочек мертвого железа и пластика.

  • Автор выражает благодарность сервис-центру HDD Masters и лично Павлу Янчарскому за информационную и техническую поддержку.
  • Иван Ковалев
  • [email protected]

Источник: https://www.kv.by/content/333516-format-dlya-kinofleshki-fat-exfat-ili-ntfs

Обзор структуры диска

Чтобы понять параметры файловой системы в Windows Server 2003, сначала необходимо понять некоторые основные концепции и термины физических дисков. В этом разделе рассматриваются понятия и термины, которые помогут вам понять структуру файловой системы в Windows Server 2003. В этой главе не рассматриваются основные понятия аппаратного хранения, такие как головки и зазор между головками, поскольку эти темы не имеют отношения к пониманию файловых систем. В этой главе основное внимание уделяется логической структуре диска, а не физической структуре диска, но давайте кратко рассмотрим, как физическая и логическая структуры соотносятся друг с другом.

Круговой путь, который проходит голова, когда она неподвижно сидит над диском, называется дорожкой. Дорожки магнитно кодируются на диске во время форматирования и определяют физическую структуру дискового пространства. Дорожки, находящиеся в одном и том же месте на каждой пластине, образуют цилиндр. Каждая дорожка разбита на определенное количество секторов, количество которых зависит от типа диска и расположения дорожки на диске. Сектора — это наименьшие физические единицы хранения на диске, но они сгруппированы в кластеры, которые являются наименьшими логическими единицами хранения на диске.Рисунок 26-1 иллюстрирует базовую структуру диска.

Каждый кластер состоит из определенного количества секторов. Количество секторов в каждом кластере зависит от типа диска, размера раздела и файловой системы (объяснено в следующих разделах). Когда операционная система сохраняет файл, место для хранения выделяется не по секторам, а по кластерам. Размер кластера оказывает значительное влияние на объем свободного места на диске, как вы узнаете позже в разделе «Оптимизация емкости хранилища».

Обзор структуры диска

FAT16 и FAT32 NTFS

Выбор файловой системы

Оптимизация емкости хранилища

Управление распределенной файловой системой

Работа с подключенными томами

Управление иерархическим хранилищем

Файловые системы для поддержки других платформ

Новые средства управления файловой системой

Базовые диски в Windows Server 2003 содержат один или несколько разделов, состоящих из ряда кластеров.Раздел имеет начальный и конечный секторы, а количество секторов между ними определяет емкость раздела. Каждый раздел использует определенный тип файловой системы (FAT16, FAT32, NTFS и т. д.). Каждый базовый диск может содержать до четырех разделов, все основные разделы или три основных раздела и один дополнительный раздел. Каждый основной раздел представляет собой один диск с одним идентификатором диска, а расширенный раздел может содержать несколько логических дисков. Каждый логический диск может быть представлен идентификатором диска, хотя сами по себе идентификаторы дисков не требуются.Для простоты и согласованности термин «том» относится к объекту логического диска, например к диску, определяемому основным разделом, или к одному логическому диску в расширенном разделе.

Динамические диски — это новинка в Windows Server 2003, в них преодолено ограничение основных дисков, состоящее из четырех разделов. Динамические диски не содержат разделов. Вместо этого они содержат динамические тома, которые очень похожи на логический диск в расширенном разделе в том смысле, что диск может содержать несколько томов, каждый из которых отображается как уникальный объект.Однако вы можете создавать неограниченное количество томов на динамическом диске в зависимости от емкости диска. Как и разделы на базовом диске, каждый динамический том имеет собственную файловую систему (FAT16, FAT32 или NTFS).

Совет Хотя вы можете управлять существующими отказоустойчивыми томами на базовом диске с помощью Windows

Server 2003, вы не можете создавать или расширять эти тома на базовых дисках. Полная поддержка (создание/изменение) отказоустойчивых томов теперь требует наличия динамического диска.

Версии Windows Server 2003 Enterprise Server и Datacenter Server также поддерживают новый стиль разметки диска, впервые представленный в Windows XP, который называется таблицей разделов GUID или GPT.Для поддержки томов GPT требуются 64-разрядные версии этих двух серверных платформ, которые работают на процессоре Intel Itanium.

GPT предлагает несколько преимуществ по сравнению со схемой разбиения основной загрузочной записи (MBR). Во-первых, GPT поддерживает 264 логических блока. Если предположить, что типичный размер блока составляет 512 байт, это означает, что теоретический размер одного тома GPT составляет 8 ЗБ (зеттабайт), хотя практический размер ограничен примерно 18 экзабайтами. GPT также поддерживает теоретически неограниченное количество уникальных разделов на диске.Это означает, что один диск может быть значительно больше, чем при других схемах разбиения.

Системы Windows Server 2003 с дисками GPT могут читать и записывать на эти диски, а также на диски типа MBR. Однако 64-разрядные версии Windows Server 2003 не могут загружаться с MBR-диска. Загрузчик и загрузочный раздел должны находиться на GPT-диске. Раздел GPT включает в себя структуру, называемую защитной MBR, которая начинается с сектора 0 и предшествует разделу GPT на диске.Защитная MBR существует для дисковых утилит, не поддерживающих GPT, которые в противном случае интерпретировали бы раздел GPT как неразделенное пространство.

Примечание Дополнительную информацию о GPT можно найти на сайте www.microsoft.com. com/whdc/def .mspx.

Независимо от того, используете ли вы базовые диски с основными или расширенными разделами или динамические диски с динамическими томами, для каждого тома требуется файловая система. В Windows Server 2003 вы можете выбрать один из трех вариантов: FAT16, FAT32 или NTFS. Каждый предлагает определенные преимущества и недостатки.В следующем разделе объясняется структура, преимущества и недостатки файловых систем FAT16 и FAT32.

FAT16 и FAT32

Файловая система FAT возникла в DOS и поддерживается DOS, всеми версиями Windows, Windows NT, Windows Server 2003, Unix, Linux и OS/2. Из-за такой широкой поддержки он наиболее совместим между операционными платформами (одно из его преимуществ). FAT означает таблицу размещения файлов, которая представляет собой структуру тома FAT, в которой хранится информация о распределении дискового пространства.

Диск, отформатированный в файловой системе FAT, содержит пять областей управления. Первая — это резервная область, состоящая из одного или нескольких секторов в зависимости от типа диска. Первый сектор в резервной области — это загрузочный сектор, который содержит таблицу разделов и программу начальной загрузки. В таблице разделов хранится информация о разделах диска, включая тип, начальный и конечный секторы, а также активный раздел. Программа начальной загрузки запускается при запуске и загружает операционную систему или загрузчик в активном разделе.Загрузочный сектор всегда располагается на цилиндре 0, головке 0, дорожке 1 (первый сектор на диске).

Таблица размещения файлов (FAT) является второй областью управления и служит справочной таблицей кластеров в томе. Каждая запись кластера содержит значение, определенное перечисленными в таблице 26-1. Значение определяет состояние кластера, указывающее, доступен ли кластер, используется ли он, неисправен или зарезервирован. Резервная копия FAT составляет третью область управления и может использоваться служебными приложениями для восстановления файловой системы в случае повреждения основной FAT.

Таблица 26-1: Записи кластера FAT

Запись Значение

0 Кластер доступен

BAD Кластер содержит поврежденный сектор и непригоден для использования

Reserved Кластер зарезервирован для использования операционной системой

EOF Конец файла; отмечает последний кластер файла nnn Номер следующего кластера в файле

Четвертая область управления — это таблица корневого каталога, которая работает вместе с FAT для определения файлов в корневом каталоге, подкаталогах (которые на самом деле являются просто файлами в корневом каталоге) и начального кластера каждого файла.Пятая область управления — это область, в которой данные файла фактически хранятся в томе. Когда приложения запрашивают операцию чтения файла, ОС считывает FAT, чтобы найти начальный кластер для файла. Затем он использует FAT как своего рода дорожную карту, чтобы найти другие кластеры для файла, используя FAT как таблицу поиска, чтобы определить, какие кластеры читать и в каком порядке собирать файл обратно.

Windows Server 2003 автоматически определяет количество секторов на кластер для тома на основе размера тома.В Табл. 26-2 указан размер кластера по умолчанию для томов FAT. Указанные размеры относятся к дискам, состоящим из одного раздела, и к логическим дискам в расширенном разделе. Дискеты не включены. Размер кластера является важным фактором при форматировании диска для оптимизации емкости диска.

Таблица 26-2: Размер кластера FAT по умолчанию

Размер тома Размер кластера Секторов на кластер

Менее 32 МБ 512 байт 1

от 33 до 64 МБ 1K 2

от 65 до 128 МБ 2K 4

129–255 МБ 4K 8

256–511 МБ 8K 16

от 512 МБ до 1 ГБ 16 КБ 32

от 1 ГБ до 2 ГБ 32K 64

от 2 ГБ до 4 ГБ 64K 128

Файловая система FAT изначально использовала 12 бит для определения записей FAT.16-разрядная файловая система FAT, называемая FAT16, была введена в DOS 4.0 для размещения больших значений кластера и, следовательно, больших дисков. FAT16 поддерживает максимум 65 526 кластеров, что ограничивает объем тома FAT до 4 ГБ (размер кластера x кластеры = байты).

Windows 95 OSR2 представила FAT32, которая выделяет 32 бита для FAT, увеличивая максимальное количество кластеров до 268 435 446. Максимальный размер кластера 32 768 байт означает, что теоретически тома FAT32 могут иметь размер до 8 ТБ (один терабайт равен 1024 гигабайтам), хотя текущее аппаратное ограничение в 512-байтовых секторах ограничивает фактический размер до 2 ТБ.Windows Server 2003 ограничивает размер раздела FAT32, который вы можете создать в Windows Server 2003, до 32 ГБ. Однако он поддерживает монтирование тома FAT32 любого размера, включая тома размером более 32 ГБ. Эта возможность позволяет монтировать тома FAT32 размером более 32 ГБ, созданные с помощью другой операционной системы или сторонней утилиты для создания разделов. В Табл. 26-3 перечислены размеры кластеров по умолчанию для томов FAT32 заданного размера.

Таблица 26-3: Размер кластера FAT32 по умолчанию

Размер тома

Размер кластера

секторов на кластер

Менее 512 МБ

Не поддерживается

Н/Д

от 512 МБ до 8 ГБ

Продолжить чтение здесь: Ntfs

Была ли эта статья полезной?

Файловая система Unix — GeeksforGeeks

Файловая система Unix представляет собой логический метод организации и хранения больших объемов информации таким образом, чтобы упростить управление.Файл — это наименьшая единица, в которой хранится информация. Файловая система Unix имеет несколько важных особенностей. Все данные в Unix организованы в файлы. Все файлы организованы в каталоги. Эти каталоги организованы в древовидную структуру, называемую файловой системой.

Файлы в системе Unix организованы в многоуровневую иерархическую структуру, известную как дерево каталогов. В самом верху файловой системы находится каталог с именем «root», который представлен знаком «/». Все остальные файлы являются «потомками» корня.

Каталоги или файлы и их описание –

  • / : Один только символ косой черты / обозначает корень дерева файловой системы.
  • /bin : Обозначает «двоичные файлы» и содержит некоторые основные утилиты, такие как ls или cp, которые обычно необходимы всем пользователям.
  • /boot : Содержит все файлы, необходимые для успешной загрузки.
  • /dev : Обозначает «устройства».Содержит файловые представления периферийных устройств и псевдоустройств.
  • /etc : Содержит общесистемные файлы конфигурации и системные базы данных. Первоначально также содержал «опасные утилиты обслуживания», такие как init, но обычно они были перемещены в /sbin или куда-либо еще.
  • /home : Содержит домашние каталоги пользователей.
  • /lib : Содержит системные библиотеки и некоторые важные файлы, такие как модули ядра или драйверы устройств.
  • /media : Точка подключения по умолчанию для съемных устройств, таких как USB-накопители, медиаплееры и т. д.
  • /mnt : Обозначает «монтирование». Содержит точки монтирования файловой системы. Они используются, например, если в системе используется несколько жестких дисков или разделов жесткого диска. Он также часто используется для удаленных (сетевых) файловых систем, приводов CD-ROM/DVD и т.д.
  • /proc : виртуальная файловая система procfs, показывающая информацию о процессах в виде файлов.
  • /root : Домашний каталог для суперпользователя «root», то есть системного администратора.Домашний каталог этой учетной записи обычно находится в исходной файловой системе и, следовательно, не в /home (который может быть точкой монтирования для другой файловой системы) на случай, если потребуется выполнить особое обслуживание, во время которого другие файловые системы недоступны. Такой случай может произойти, например, если на жестком диске произошел физический сбой, и его невозможно правильно смонтировать.
  • /tmp : Место для временных файлов. Многие системы очищают этот каталог при запуске; он может быть смонтирован поверх него tmpfs, и в этом случае его содержимое не сохраняется после перезагрузки, или он может быть явно очищен сценарием запуска во время загрузки.
  • /usr : Первоначально каталог, содержащий домашние каталоги пользователей, его использование изменилось. Теперь он содержит исполняемые файлы, библиотеки и общие ресурсы, которые не являются критически важными для системы, такие как система X Window, KDE, Perl и т. д. Однако в некоторых системах Unix некоторые учетные записи пользователей могут по-прежнему иметь домашний каталог, который является прямым подкаталогом /usr, например, по умолчанию, как в Minix. (в современных системах эти учетные записи пользователей часто связаны с использованием сервера или системы и не используются напрямую человеком).
  • /usr/bin : В этом каталоге хранятся все бинарные программы, распространяемые с операционной системой, которые не находятся в /bin, /sbin или (редко) /etc.
  • /usr/include : Сохраняет заголовки разработки, используемые во всей системе. Файлы заголовков в основном используются директивой #include в языке программирования C/C++.
  • /usr/lib : Сохраняет необходимые библиотеки и файлы данных для программ, хранящихся в /usr или в другом месте.
  • /var : Сокращение от «переменная».” Место для файлов, которые могут часто меняться – особенно по размеру, например электронная почта, отправляемая пользователям в системе, или файлы блокировки идентификатора процесса.
  • /var/log : Содержит файлы системного журнала.
  • /var/mail : Место, где хранятся все входящие письма. Пользователи (кроме root) могут получить доступ только к своей почте. Часто этот каталог является символической ссылкой на /var/spool/mail.
  • /var/spool : Каталог очереди. Содержит задания на печать, почтовые спулы и другие задачи, поставленные в очередь.
  • /var/tmp : Место для временных файлов, которые следует сохранять между перезагрузками системы.

Типы файлов Unix — Файловая система UNIX содержит несколько различных типов файлов:

1. Обычные файлы — Обычный файл — это файл в системе, который содержит данные, текст или программные инструкции. .

  • Используется для хранения вашей информации, такой как текст, который вы написали, или изображение, которое вы нарисовали.Это тип файла, с которым вы обычно работаете.
  • Всегда находится внутри/под файлом каталога.
  • Не содержит других файлов.
  • В длинноформатном выводе ls -l этот тип файла обозначается символом «-».

2. Каталоги – Каталоги хранят как специальные, так и обычные файлы. Для пользователей, знакомых с Windows или Mac OS, каталоги UNIX эквивалентны папкам. Файл каталога содержит запись для каждого файла и подкаталога, которые он содержит.Если у вас есть 10 файлов в каталоге, в каталоге будет 10 записей. Каждая запись состоит из двух компонентов.
(1) Имя файла
(2) Уникальный идентификационный номер файла или каталога (называемый номером инода)

  • Точки ветвления в иерархическом дереве.
  • Используется для организации групп файлов.
  • Может содержать обычные файлы, специальные файлы или другие каталоги.
  • Никогда не содержит «настоящую» информацию, с которой вы будете работать (например, текст). В основном, просто используется для организации файлов.
  • Все файлы являются потомками корневого каталога ( с именем / ), расположенного в верхней части дерева.

    В длинноформатном выводе ls –l этот тип файла обозначается символом «d».

    3. Специальные файлы – Используется для представления реального физического устройства, такого как принтер, ленточный накопитель или терминал, используемого для операций ввода/вывода (I/O). Устройство или специальные файлы используются для ввода/вывода устройства (I/O) в системах UNIX и Linux. Они появляются в файловой системе точно так же, как обычный файл или каталог.
    В системах UNIX существует две разновидности специальных файлов для каждого устройства: символьные специальные файлы и блочные специальные файлы:

    • время. Этот тип доступа называется необработанным доступом к устройству.
    • Когда для устройства ввода/вывода (I/O) используется специальный файл блока, данные передаются большими блоками фиксированного размера. Этот тип доступа называется доступом к блочному устройству.

    Для оконечных устройств это один символ за раз.Однако для дисковых устройств необработанный доступ означает чтение или запись целых фрагментов данных — блоков, которые являются родными для вашего диска.

    • В длинноформатном выводе ls -l символьные специальные файлы помечаются символом «c».
    • В длинноформатном выводе ls -l специальные файлы блоков помечаются символом «b».

    4. Каналы — UNIX позволяет вам связывать команды вместе с помощью канала. Канал действует как временный файл, который существует только для хранения данных одной команды до тех пор, пока они не будут прочитаны другой.Канал Unix обеспечивает односторонний поток данных. Выходные данные или результат первой последовательности команд используются в качестве входных данных для второй последовательности команд. Чтобы сделать канал, поставьте вертикальную черту (|) в командной строке между двумя командами. Например: who | wc -l

    В длинноформатном выводе ls –l именованные каналы помечаются символом «p».

    5. Сокеты — Сокет Unix (или сокет межпроцессного взаимодействия) — это специальный файл, обеспечивающий расширенное межпроцессное взаимодействие.Unix Socket используется в среде клиент-серверных приложений. По сути, это поток данных, очень похожий на сетевой поток (и сетевые сокеты), но все транзакции локальны для файловой системы.

    В длинноформатном выводе ls -l сокеты Unix помечаются символом «s».

    6. Символическая ссылка — Символическая ссылка используется для ссылки на какой-либо другой файл файловой системы. Символическая ссылка также известна как программная ссылка. Он содержит текстовую форму пути к файлу, на который он ссылается.Для конечного пользователя символическая ссылка будет иметь собственное имя, но когда вы попытаетесь прочитать или записать данные в этот файл, вместо этого она будет ссылаться на эти операции на файл, на который указывает. Если мы удалим саму программную ссылку, файл данных все равно будет там. Если мы удалим исходный файл или переместим его в другое место, символический файл не будет работать должным образом.

    В длинноформатном выводе ls –l символическая ссылка помечается символом «l» (это строчная буква L).

    Ссылка –

    UNIX – Концепции и приложения | Сумитабха Дас | Тата МакГроу Хилл | 4-е издание

    Эта статья предоставлена ​​ Салони Гупта .Если вам нравится GeeksforGeeks и вы хотели бы внести свой вклад, вы также можете написать статью, используя submit.geeksforgeeks.org, или отправить свою статью по адресу [email protected] Посмотрите, как ваша статья появится на главной странице GeeksforGeeks, и помогите другим гикам.

    Пожалуйста, пишите комментарии, если вы обнаружите что-то неправильное, или вы хотите поделиться дополнительной информацией по теме, обсуждаемой выше.


  • Проект файловой системы

    Проект файловой системы

    Файл Системный дизайн

    Авторы: Ронг Фан, Синья Го, Швета Котекар

    Там три темы, которые мы хотим осветить в файле Системы:

    Двумя ограничениями являются производительность и прочность.

    НО чем быстрее вы сделаете свою файловую систему, тем менее прочным он становится. Но прежде чем мы углубимся в это…

    ЧТО ЯВЛЯЕТСЯ ФАЙЛОВОЙ СИСТЕМОЙ?

    Файловая система — это структура данных предназначен для поддержки абстракции блоков данных в виде архива и сбор файлов. Другими словами, файловая система организует блоки данных в файлы, каталоги и информацию о файлах. Эти данные структура уникальна, потому что она хранится во вторичном хранилище (обычно диск), который является очень медленным устройством.

    Пользователь

    ————————-Абстракция———-

    Блоки данных

    Ан Невероятно простая файловая система:

    РТ-11 Файловая система

    следующая простая файловая система очень похожа на файлы RT-11 система (в реальном времени) (начало 1970-х). В этом В файловой системе файлы представляют собой непрерывные фрагменты данных. Новые файлы размещается в любом свободном пространстве, которое будет его удерживать. Удаление файл освобождает место на диске для последующего использования.

    Каталог

    Файл 1

    Файл 2

    Файл 3

    не предъявлено иск Космос

    последовательность секторов: 0 → n

    Каталог имеет фиксированный размер 10 сектора.

    каталог записи находятся в начале файла.Они содержат информацию о файлы в каталоге. Эти записи имеют три поля:

    • строка с завершающим нулем для файла имя

    • стартовый блок номер

    • количество выделенных блоков.

    Каталог Вход:

    Файл имя \0

    Начало файла

    (нач. номер блока)

    Длина в байтах

    (номер выделенных блоков)

    Преимущества с РТ-11 :

    • Это очень просто

    • Есть не является косвенным, что означает, что нам не нужно хранить файл указатели

    • Смежные доступ быстрый

    • Распределение и освобождение файлов происходит быстро

    Недостатки с РТ-11 ::

    • Может произойти внешняя фрагментация; там может быть много свободного места, но оно разбросано по всему диск небольшими порциями.Распределение файла может завершиться ошибкой, потому что мы не может найти ни одного блока свободного пространства, достаточно большого, чтобы поместиться в него, хотя свободного места на диске достаточно.

    • Каталог фиксированного размера может привести к неиспользуемое пространство, если в каталоге мало записей или недостаточно места если в каталоге слишком много записей.

    • Размер файла должен быть известен в аванс

    • Не может быть вложенных каталогов

    • Если это большой каталог, где находится свободное место? Как нам получить к нему доступ?

    • И сбой ввода-вывода = очень плохие новости.

    жир (Таблица размещения файлов) Файловая система

    (конец 1970 г.)

    загрузка

    сектор

    суперблок

    жира (Таблица размещения файлов)

    ДАННЫЕ 1

    ДАННЫЕ 3

    ДАННЫЕ 2

    (каждый сектор 512 байт)

    ботинок сектор содержит программы начальной загрузки для запуска системы при загрузке, как мы обсуждали в предыдущих лекциях.В системе с несколькими дисков, каждый диск имеет загрузочный сектор.

    суперблок содержит все метаданные о файловой системе, такие как номер версии, размер всей системы, корневой каталог, указатель на первый блок данных и многое другое.

    таблица размещения файлов (FAT) содержит структуру FAT, которая представляет собой карту области данных. это более подробно описано ниже.

    остальная часть диска — это данные блоки для хранения файлов.

    ТАК: 2 32 х 2 12 = 2 44

    жир по сравнению с простой файловой структурой

    Каталоги являются Файлы. В отличие от простая файловая структура по сравнению с предыдущей, FAT не имеет блока каталогов. Вместо этого каталоги хранятся как файлы в виде массива каталогов. записи.

    = 16 миБ/файл, лимит 90 003

    FAT16: % диска в FAT = 2/4096 = 0,5%

    Например, мы хотим найти «FOO.pdf». Для этого нам нужно знать, где находится первый блок.Каталог FAT запись даст вам первый блок. Запись в каталоге найдена используя корень в суперблоке.

    жир Стол

    Таблица FAT представляет собой массив записей где каждая запись представляет соответствующий блок данных. Каждая запись либо содержит:

    • номер следующего блока часть файла

    • 0, что означает, что текущий блок является конец файла или

    • -1, что означает, что блок свободен.

    Например, предположим, что файл начинается с блок данных 3. Запись 3 таблицы FAT соответствует блоку данных 3. В эта запись номер 10, что означает, если мы хотим продолжить читая файл, мы должны перейти к блоку данных 10. Если таблица FAT, запись 10 имеет 0, блок данных 10 является последним блоком данных в файле.

    Проблемы с жиром:

    • Если блок данных 3 указывает на блок данных 10, но запись FAT для 10 была -1, это означает, что файл указывает на свободный блок, что является ошибкой.Файловая система несовместима.

    • Две записи каталога не могут указывать на тот же блок, что и первый блок, или файловая система непоследовательный. Теперь этот метод позволяет использовать ссылки.

    • Первоначально массив был 16-битным. Сейчас из-за повышенных требований к памяти он использует 32 бита.

    Преимущества с жиром:

    Недостатки с жиром:

    • Внутренняя фрагментация

    • При внешней фрагментации: свободное место вы знаете об этом, но не можете использовать его

    • Медленнее, потому что файлы не являются непрерывными

    • Не могу установить базу данных выше FAT, потому что lseek очень медленный. поиск должен быть таким же быстрым, как настоящий аппаратный поиск. Это свойство верно для РТ11. Для поиска добавьте адрес начала в начало файла и пойти в это место. Но в FAT НЕ верно: нам нужно идти через связанный список на диске. Как это исправить?

    • ИСПРАВЛЕНИЕ: кэшируйте FAT в ОЗУ.

    БСД: ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА UNIX

    BSD (распространение программного обеспечения Беркли) является операционной системой UNIX. Файловая система UNIX похожа на Файловая система FAT, но заменяет FAT двумя собственными уникальными элементы.Диск разделен на следующие компоненты:

    • Багажник Сектор : как и в FAT, содержит информацию для загрузки и загрузки ОС.

    • Супер Блок : как и в FAT, содержит метаданные о файловой системе. Это включает в себя такие данные, как: номер версии, размер, количество свободного места и местоположение из корневого каталога.

    • Растровое изображение Блок : Используется для поиска свободных и используемых блоков. Свободные блоки = 0 и использованные блоки = 1.Этот метод обрабатывает блоки более эффективно, потому что только 1 бит необходим для указания доступных блоков. ЖИР, с другой стороны, выделяет данные, соответствующие массиву и фрагментам, во времени

    • Индекс Таблица: таблица для хранения всех инодов

    • Данные блоки : Содержит фактические данные

    загрузка

    сектор

    суперблок

    инода таблица

    ДАННЫЕ (блоки по 8 КБ)

    Иноды

    Inode, или «индексный узел», представляет собой блок фиксированного размера, который содержит метаданные о файлах каталогов или обычные файлы.Каждый индекс имеет следующую информацию:

    • Тип файла (обычного файла или каталога)

    • Чтение/запись разрешения

    • Даты/отметка времени последнего чтения, записи или изменения

    • Номер жестких ссылок на файл

    • Массив указателей на блоки для хранения информации о том, где блоки являются. Каждый указатель указывает на блок

    • Непрямой блоки

    • Двойной непрямой блокировать

    Преимущества с файловой системой UNIX:

    • поиск уже не смешно

    • Легко увеличить файл — изменить значение в растровое изображение блока и добавьте указатель на индексный дескриптор

    • Безопасное и дешевое переименование файлов и каталогов копирование (по-прежнему требует больше операций поиска, чем RT-11)

    • Нет внешняя фрагментация

    • файлы могут быть дырки!

    API: открыть файл, создай

    искать ( …, 10 000 0000 000)

    написать(«абв», 3)

    Недостатки с файловой системой UNIX:

    Какова логическая структура жесткого диска

    Жесткий диск — это аппаратное устройство, на котором хранятся все данные компьютера. Данные хранятся в виде файлов и каталогов на жестком диске. Жесткий диск имеет логическую структуру, совместимую с установленной операционной системой. Читайте дальше для полного объяснения логической структуры жесткого диска.

    Содержимое

    Когда вы используете свой компьютер, ваши данные организованы в виде файлов и каталогов в соответствии с древовидной структурой, и они хранятся на вашем жестком диске. Ваша операционная система управляет всеми этими данными на вашем жестком диске. Следовательно, жесткий диск должен иметь определенную организацию, понятную вашей системе.

    Что такое логическая структура?

    Основная загрузочная запись — самая важная часть жесткого диска.Это первый сектор на жестком диске, к которому обращается операционная система. Основная загрузочная запись содержит загрузчик и таблицы разделов . Важно знать о логической структуре жесткого диска , чтобы лучше понять и исправить проблемы, связанные с жестким диском.

    • В начале жесткого диска находится MBR. Когда ваш компьютер начинает использовать ваш жесткий диск, он сначала смотрит сюда.
    • Сама MBR имеет определенную организацию.Размер MBR составляет 512 байт.
    • Загрузчик — это первые 446 байт MBR. Этот раздел содержит исполняемый код, в котором размещены программы.
    • Таблицы разделов представляют собой 4 слота по 16 байт каждый, содержащие описание раздела (основного или расширенного) на диске.

    Как описать раздел?

    • Состояние раздела (неактивный загрузочный раздел) — (1 байт)
    • Пользовательские заголовки в начале раздела — (1 байт)
    • Сектор цилиндра и начало раздела — (2 байта)
    • Тип раздела (файловая система, например, 32 fat, ext2 и т. д…) — (1 байт)
    • Заголовок конца раздела (1 байт)
    • Сектор цилиндра и конец счета — (2 байта)
    • Количество секторов между MBR и первым сектором раздела — (4 байта)
    • Номер сектора раздела — (4 байта)

    Магический номер — это два байта, используемые для определения наличия на жестком диске загрузчика или нет. Если да, магическое число должно быть равно шестнадцатеричному 55AA.

    Есть еще вопросы по жесткому диску? Посетите наш форум!

    Какова логическая структура жесткого диска

    Содержание Логическая структура Раздел Когда вы используете свой компьютер, ваши данные организованы в виде файлов и каталогов в соответствии с древовидной структурой, и они хранятся на вашем жестком диске. Ваша операционная система управляет всем этим…

    The Sleuth Kit: File Systems

    В этом разделе описываются общие концепции анализа файловой системы и соответствующие API в TSK.В дополнение к этой документации в каталоге Samples в TSK есть примеры программ, которые показывают, как эти функции используются при обработке образа диска.

    Уровни файловой системы

    Файловые системы — это набор структур данных, которые хранятся на диске или томе и позволяют сохранять и открывать файлы. Существует множество различных файловых систем, и все они имеют уникальные структуры данных, но есть некоторые общие концепции, применимые ко всем файловым системам. Эти общие концепции используются в TSK для обеспечения универсального доступа к различным файловым системам.

    TSK распределяет данные в файловых системах по пяти категориям: файловая система, блоки данных, метаданные, имя файла и приложение. Все данные можно разделить на одну из следующих категорий:

    • Категория файловой системы: данные в этой категории описывают структуру и общие характеристики файловой системы. Например, насколько велика каждая единица данных и сколько существует единиц данных.

    • Категория блока данных: эта категория содержит блоки данных (т. е. блоки и кластеры) в файловой системе, в которых может храниться содержимое файла.Единицы данных имеют фиксированный размер, и для большинства файловых систем требуется, например, степень 2, 1024 или 4096 байт.

    • Категория метаданных: Здесь хранятся описательные данные о файлах и каталогах. Этот уровень включает структуры inode в UNIX, записи MFT в NTFS и структуры записей каталогов в FAT. Этот уровень содержит такую ​​информацию, как время последнего доступа, разрешения и указатели на единицы данных, которые были выделены файлом или каталогом. Данные в этой категории полностью описывают файл, но обычно ему присваивается числовой адрес, который трудно запомнить.

    • Категория имени файла: здесь сохраняется фактическое имя файла или каталога. В общем, это структура, отличная от структуры метаданных. Исключением является файловая система FAT. Имена файлов обычно хранятся в структурах данных в родительском каталоге. Структуры данных содержат указатель на структуру метаданных, которая содержит остальную информацию о файле.

    • Категория приложения: здесь существует множество несущественных данных файловой системы.Эти функции облегчают жизнь файловой системе и операционной системе. Примеры включают журналы, в которых записываются обновления файловой системы, и списки, в которых записываются недавно обновленные файлы.

    Здесь показана базовая диаграмма ASCII для различных категорий. Категория файловой системы определяет расположение имени файла, метаданных, блоков данных и категорий приложений. Затем имена файлов указывают на метаданные, а метаданные указывают на блоки данных.

                         +-------------------------+
                         | Файловая система |
                         +-------------------------+
                           / | \ +------------------+
                          / | \ | Приложение |
                         / | \ +------------------+
                        / | \
            +------------+ +-----------+ +--------------+
            | Имена файлов | ---> | Метаданные | ---> | Единицы данных |
            +------------+ +-----------+ +--------------+
     

    Инструменты командной строки и API файловой системы организованы на основе этих уровней.К данным на каждом уровне можно получить прямой доступ, а некоторые функции объединяют слои.

    Удаленные файлы

    Когда файл удаляется, его блоки данных, структура метаданных и структура имени файла обычно помечаются как свободные, и их можно повторно использовать при создании нового файла. Их очень легко перераспределить в разное время, поэтому необходимо соблюдать осторожность при интерпретации данных, связанных с удаленными файлами.

    При обнаружении незанятого имени файла проверьте состояние выделения структуры метаданных, на которую оно указывает.Если структура метаданных выделена, то либо структура метаданных была перераспределена в новый файл, либо нераспределенное имя файла было создано при перемещении файла, а нераспределенное имя является старым именем файла. Как правило, эти два сценария невозможно различить (исключение составляет NTFS, которая включает порядковые номера, увеличивающиеся при каждом перераспределении структуры метаданных). Один тест, который можно применить в этой ситуации, заключается в сравнении типа (то есть файла или каталога), указанного в структуре имени файла, с типом, указанным в структуре метаданных.Если один из них является каталогом, а другой — файлом, структура метаданных была перераспределена. Вы также можете сравнить расширение имени файла с типом файла (например, HTML, doc, JPEG).

    Когда вы сталкиваетесь с нераспределенной записью метаданных, может больше не быть структуры имени файла, указывающей на нее. Они называются потерянными файлами . Вы по-прежнему сможете получить к ним доступ через их адрес метаданных, но их полный путь будет неизвестен. TSK создает специальный каталог для хранения потерянных файлов, чтобы к ним можно было легко получить доступ.

    Как правило, файловая система существует в томе, но она также может существовать сама по себе на диске (например, на USB-накопителе, компакт-диске или гибком диске). У вас также может быть файл образа, состоящий только из одного раздела (т. е. логический образ). Из-за этих разных сценариев у TSK есть две функции для открытия файловой системы.

    Функция tsk_fs_open_img() позволяет открывать файловую систему, используя только структуру TSK_IMG_INFO и смещение. Смещение указывает место, где начинается файловая система в образе.Для удобства имеется также функция tsk_fs_open_vol(), которая принимает структуру TSK_VS_PART_INFO в качестве аргумента и определяет смещение на основе информации об объеме.

    Обе эти функции возвращают структуру TSK_FS_INFO, которая используется в качестве дескриптора для более подробного анализа файловой системы. Закройте файловую систему с помощью функции tsk_fs_close(). Структура TSK_FS_INFO содержит данные о количестве блоков данных, количестве структур метаданных и т. д.

    Оболочки C++ используют класс TskFsInfo и имеют открытые методы для открытия файловой системы.

    Типы файловых систем

     Функции, открывающие файловую систему, могут определять тип файловой системы, но иногда вам может потребоваться указать его (если, например, TSK обнаруживает несколько структур файловой системы). Внутри TSK использует числовой идентификатор (TSK_FS_TYPE_ENUM) для каждого типа файловой системы, который хранится в TSK_FS_INFO::ftype.
     

    Если у вас есть структура TSK_FS_INFO и вы хотите узнать, для какого типа файловой системы она предназначена, вы можете передать значение TSK_FS_INFO::ftype одному из макросов TSK_FS_TYPE_ISXXX, например TSK_FS_TYPE_ISNTFS().

    Для преобразования числового идентификатора в короткое имя (например, «ntfs») можно использовать функцию tsk_fs_type_toname(). Вы также можете сопоставить короткое имя с идентификатором, используя функцию tsk_fs_type_toid().

     Для определения идентификаторов поддерживаемых файловых систем можно использовать функцию tsk_fs_type_supported(). Имена и описания поддерживаемых типов могут быть напечатаны в открытом дескрипторе ФАЙЛА с помощью функции tsk_fs_type_print().
     

    Чтение общих данных файловой системы

    Как вы увидите, существует множество способов доступа к данным файловой системы из разных категорий.Одним из наиболее универсальных методов является использование функции tsk_fs_read(). Он просто принимает байтовое смещение относительно начала файловой системы и буфер для чтения данных. Он не заботится о блочных адресах или файлах. В следующих разделах представлены более умные версии этой функции, которые будут принимать в качестве аргумента адреса блоков вместо смещения в байтах.

    Метод TskFsInfo::read() позволяет считывать данные с помощью классов C++.

    TSK позволяет читать содержимое любого блока в файловой системе.Размер каждого блока данных определяется в поле TSK_FS_INFO::block_size, а количество блоков данных (как определено файловой системой) определяется в поле TSK_FS_INFO::block_count. Адрес первого блока определяется в TSK_FS_INFO::first_block, а адрес последнего блока (как определено структурами файловой системы) определяется в TSK_FS_INFO::last_block. В некоторых случаях образ может быть неполным, и последний блок, который можно прочитать, меньше, чем TSK_FS_INFO::last_block. В этом случае TSK_FS_INFO::last_block_act содержит фактический последний блок изображения.Когда last_block_act меньше last_block, это означает, что образ не завершен.

    Вы можете получить содержимое определенного блока, вызвав функцию tsk_fs_block_get(). Он возвращает структуру TSK_FS_BLOCK с содержимым блока данных и флагами о статусе его распределения. Вы должны освободить структуру TSK_FS_BLOCK, вызвав tsk_fs_block_free().

    Вы также можете просмотреть единицы данных, вызвав tsk_fs_block_walk(). Эта функция будет вызывать функцию обратного вызова для блоков данных, которые соответствуют определенным критериям.Обход полезен, если, например, вы хотите сосредоточиться только на выделенных или нераспределенных единицах данных.

    Вы также можете прочитать содержимое блока данных с помощью функции tsk_fs_read_block(), которая считывает блок данных (с заданным адресом блока данных) в буфер. tsk_fs_read_block() не предоставляет статус выделения блока данных и поэтому более эффективен, чем tsk_fs_block_get(), если вам нужен только контент.

    Аналогичные методы существуют в классе C++ TskFsInfo. Оболочкой C++ для TSK_FS_BLOCK является класс TskFsBlock.

    Здесь следует упомянуть одну особенность файловой системы FAT. FAT хранит содержимое своего файла в кластерах, но первый кластер не запускается в начале файловой системы. Обычно перед ним находится много мегабайт данных (таблицы FAT). Если бы TSK использовал кластеры в качестве стандартной единицы данных, у него не было бы возможности адресации секторов до первого кластера, и для доступа ко всем данным потребовалась бы запутанная схема адресации. Для простоты TSK использует адреса секторов везде с файловыми системами FAT.Все адреса блоков данных, используемые TSK API, находятся в 512-байтовых секторах (и TSK_FS_INFO::block_size равен 512, а не исходному размеру кластера).

    Открытие файла

    С помощью TSK вы можете открыть файл из уровня метаданных или имени файла. Чтобы открыть на уровне метаданных, вам нужен адрес метаданных файла. Чтобы открыть на уровне имени файла, вам нужно имя файла.

    Независимо от метода открытия файла будет возвращена структура TSK_FS_FILE. Эта структура может указывать на структуры TSK_FS_NAME и TSK_FS_META, в которых хранятся данные о файлах и категориях метаданных.

    Функция tsk_fs_file_open_meta() принимает в качестве аргумента адрес метаданных и возвращает структуру TSK_FS_FILE. Указатель TSK_FS_FILE::name будет иметь значение NULL, поскольку имя файла не использовалось для открытия файла, и для повышения эффективности TSK не ищет в дереве каталогов имя файла, указывающее на адрес метаданных. Первый и последний адреса метаданных в файловой системе определяются в TSK_FS_INFO::first_inum и TSK_FS_INFO::last_inum.

    Функция tsk_fs_file_open() принимает в качестве аргумента имя файла и сначала идентифицирует адрес метаданных, на который указывает имя файла.Затем он вызывает tsk_fs_file_open_meta(). Обратите внимание, что если вы знаете адрес метаданных файла, то использование tsk_fs_file_open_meta() более эффективно, чем tsk_fs_file_open(), потому что вы можете пропустить процесс сопоставления имени файла с адресом метаданных. Если вы используете tsk_fs_file_open(), то структура TSK_FS_FILE::name будет заполнена деталями имени.

    Структура TSK_FS_FILE может использоваться для чтения содержимого файла, а ее поля могут использоваться для обработки. Структура должна быть закрыта с помощью tsk_fs_file_close().

    Оболочки C++ используют класс TskFsFile. Он имеет открытые методы, которые позволяют открывать и читать файл.

    Содержимое файла

    Существует два основных подхода к чтению содержимого файла после получения структуры TSK_FS_FILE. Вы можете считывать данные в буфер с определенного смещения в файле, используя tsk_fs_file_read(). Вы также можете использовать функцию tsk_fs_file_walk(), которая принимает функцию обратного вызова в качестве аргумента и вызывает обратный вызов с содержимым каждого блока данных в файле.

    Обратите внимание, что существует несколько способов хранения содержимого файла. Например, NTFS может хранить содержимое в сжатом виде и может хранить небольшие объемы данных в буферах внутри структуры метаданных (вместо выделения полной единицы данных). Обратному вызову для tsk_fs_file_walk() будет присвоен адрес, откуда пришли данные, но он будет равен 0 и не будет иметь значения, если флаг TSK_FS_BLOCK_FLAG_ENUM предназначен для разреженного, сжатого или нерезидентного файла.

    Атрибуты

    TSK позволяет каждому файлу иметь несколько атрибутов.Атрибут — это просто контейнер данных. Файлы в большинстве файловых систем будут иметь только один атрибут, в котором хранится содержимое файла. Файлы NTFS будут иметь несколько атрибутов, поскольку NTFS хранит имя файла, даты и другую информацию в разных атрибутах. TSK хранит косвенные блоки UFS и ExtX в отдельном атрибуте. TSK позволяет читать все атрибуты.

    Каждый атрибут имеет тип и идентификатор. Типы определяются в структуре TSK_FS_ATTR_TYPE_ENUM, а идентификатор представляет собой целое число, уникальное для файла.Файл может иметь несколько атрибутов одного типа, но может иметь только один атрибут с заданным идентификатором.

    API TSK, представленные ранее, будут использовать атрибут по умолчанию. Многие API имеют вариант, позволяющий указать определенный тип атрибута и идентификатор. Например, tsk_fs_file_read_type() имеет ту же основную операцию, что и tsk_fs_file_read(), за исключением того, что она позволяет вызывающей стороне указать тип и идентификатор. Существует также функция tsk_fs_file_walk_type(), которая является более конкретной версией функции tsk_fs_file_walk().

    Доступ к атрибутам

    В предыдущем разделе было указано, что некоторые функции API позволяют получить доступ к определенному атрибуту. Однако иногда вам может понадобиться доступ к атрибуту, который хранится в структуре TSK_FS_ATTR.

    Для доступа к атрибуту по умолчанию используйте tsk_fs_file_attr_get(). Если вы знаете тип, к которому хотите получить доступ, вы можете использовать функцию tsk_fs_file_attr_get_type(). Класс C++ имеет аналогичные методы, например, TskFsFile::getAttr().

    Если вы хотите выяснить, какие типы существуют, или хотите просмотреть все атрибуты, вы можете использовать функцию tsk_fs_file_attr_getsize(), чтобы получить количество атрибутов, и функцию tsk_fs_file_attr_get_idx(), чтобы получить атрибут на основе от 0 до n -1 основанный индекс.Например:

    инт i, центов;

    для (я = 0; я < cnt; я ++) {

    если (!fs_attr)

    продолжить;

    }

    Если у вас есть структура TSK_FS_ATTR, вы можете читать ее с помощью функций tsk_fs_attr_read() и tsk_fs_attr_walk(). Они работают точно так же, как функции tsk_fs_file_read() и tsk_fs_file_walk(), и фактически файловые функции просто загружают соответствующий атрибут и вызывают соответствующую функцию на основе атрибута.Подобные методы существуют в классе TskFsAttr.

    Прогоны данных

    В этом разделе приведены некоторые сведения о том, как содержимое файла хранится в TSK. Если вы используете описанные ранее API, вам не нужно читать этот раздел. Это скорее FYI.

    TSK хранит местоположения, в которых хранится содержимое файлов, в списках выполнения. Прогон — это набор последовательных блоков, выделенных файлом. Запуск сохраняется на основе стартового блока и длины забега. Списки запуска для атрибутов файла хранятся в TSK_FS_META::attr, но обратите внимание, что данные не могут быть заполнены до тех пор, пока они не потребуются TSK.Для эффективности TSK загружает эти данные только по мере необходимости (для некоторых файловых систем). Поле TSK_FS_META::attr_state определяет, было ли оно уже загружено или нет.

    В предыдущем разделе описано, как открыть файл, если известно его имя или адрес. Во многих случаях вам потребуется просмотреть файлы в каталоге и посмотреть, какие файлы можно открыть. Существует два метода просмотра имен файлов.

    Во-первых, каталог можно открыть с помощью tsk_fs_dir_open() или tsk_fs_dir_open_meta().Разница между этими двумя функциями заключается в том, что tsk_fs_dir_open() использует имя каталога, а tsk_fs_dir_open_meta() использует адрес метаданных каталога. Как и при открытии файла, tsk_fs_dir_open_meta() более эффективна, если вы уже знаете адрес метаданных, потому что tsk_fs_dir_open() сначала ищет в структуре каталогов адрес метаданных, а затем вызывает tsk_fs_dir_open_meta().

    Они возвращают структуру TSK_FS_DIR, которая позволяет вызывающей стороне получить доступ к отдельным именам файлов в каталоге.Количество записей в каталоге можно получить с помощью функции tsk_fs_dir_getsize(), а отдельные записи можно вернуть с помощью функции tsk_fs_dir_get(). Вы можете закрыть открытый каталог, используя tsk_fs_dir_close(). Если вы рекурсивно перемещаетесь по каталогам, вы можете попасть в бесконечный цикл. Вы можете использовать структуру TSK_STACK, чтобы предотвратить это, см. Прочие утилиты.

    Вы также можете пройтись по дереву каталогов, используя tsk_fs_dir_walk(). Это вызовет обратный вызов для каждого файла или подкаталога в каталоге и может вернуться к каталогам, если задан правильный флаг.Чтобы пройти всю структуру каталогов, начните обход с корневого каталога (TSK_FS_INFO::root_inum) и установите флаг рекурсии.

    Все эти подходы возвращают структуру TSK_FS_FILE, и все они будут иметь определенную структуру TSK_FS_FILE::name. Однако некоторые файлы могут не иметь определенной структуры TSK_FS_FILE::meta, если файл удален и ссылка на метаданные потеряна.

    Другой способ просмотра файлов — использование функции tsk_fs_meta_walk(), которая будет обрабатывать ряд структур метаданных и вызывать функцию обратного вызова для каждой из них.Обратный вызов получает соответствующую структуру TSK_FS_FILE с метаданными файла в TSK_FS_FILE::meta и TSK_FS_FILE::name, установленными в NULL.

    Эта функциональность также существует в классе C++ TskFsDir.

    Виртуальные файлы

    При просмотре файловой системы наиболее удобно использовать структуру каталогов, поэтому были добавлены специальные файлы и каталоги, облегчающие поиск всех необходимых данных. Файлы-сироты, которые обсуждались в разделе «Удаленные файлы», доступны из каталога /$OrphanFiles .Это виртуальный каталог, но TSK позволяет вам обращаться с ним как с обычным каталогом (хотя его флаги в TSK_FS_META::flags покажут, что он виртуальный).

    TSK также предоставляет специальные файлы, чтобы вы могли получить доступ к загрузочному сектору и FAT в файловой системе FAT. Файлы $MBR , $FAT1 и $FAT2 являются виртуальными файлами, которые указывают на сектора для загрузочного сектора, основной FAT и резервной FAT. Вы можете использовать эти виртуальные файлы для чтения содержимого этих структур.

    В некоторых случаях может потребоваться определить, в каком файле размещен данный блок или какое имя указывает на структуру метаданных. Обычно это можно сделать с помощью функций tsk_fs_meta_walk() или tsk_fs_dir_walk() соответственно. Но есть несколько удобных функций, облегчающих эту задачу.

    Функция tsk_fs_path3inum() принимает в качестве аргумента путь UTF-8 и идентифицирует адрес метаданных, на который он указывает. Это существует в классе C++ как TskFsInfo::path3Inum().

    Рядом с базами данных хэшей

    Вернуться к оглавлению

    ОС

    — Структура файловой системы

    Структура файловой системы

     

    Файловая система обеспечивает пользователям эффективный доступ к диску, обеспечивая удобное хранение, размещение и поиск данных.

    Операционные системы используют многоуровневый метод для каждой задачи, включая файловые системы, и каждый уровень отвечает за определенные действия.

    Слои следующие:

    1. Прикладная программа
    2. Логическая файловая система
    3. Модуль организации файлов
    4. Базовая файловая система
    5. I \ o Управление
    6. Устройства

    Применение каждого слоя:

     

    1. Прикладная программа запрашивает файл, запрос отправляется в логическую файловую систему.

     

    1. Логическая файловая система хранит метаданные файла и структуру каталогов. Если прикладная программа не имеет необходимых разрешений, то логическая файловая система показывает ошибку. Он также отвечает за проверку пути к файлу.

     

    1. Файлы хранятся на жестких дисках, откуда их необходимо извлечь. Файлы разбиты на логические блоки. Для хранения и извлечения данных из файла логические блоки должны быть сопоставлены с физическими блоками.Это сопоставление выполняется модулем организации файлов. Он также рассматривает управление пространством. Модуль файловой организации решил, какой физический блок должен быть выделен приложениям.

     

    1. После принятия решения информация передается в основную файловую систему . Базовая файловая система выдает команду I\O Control для извлечения блоков.

     

    1. Блок управления вводом-выводом обрабатывает любые прерывания и содержит драйверы устройств для доступа к жесткому диску.

     

    Ссылка

    Структура файловой системы

    Форматы файловой системы, доступные в Дисковой утилите на Mac

    Apple File System (APFS), системный файл по умолчанию для компьютеров Mac с использованием macOS 10.13 или более поздней версии обеспечивает надежное шифрование, совместное использование пространства, моментальные снимки, быстрое изменение размера каталога и улучшенные основы файловой системы. Хотя APFS оптимизирован для хранения Flash/SSD, используемого в последних компьютерах Mac, его также можно использовать в более старых системах с традиционными жесткими дисками (HDD) и внешним хранилищем с прямым подключением.macOS 10.13 или более поздней версии поддерживает APFS как для загрузочных томов, так и для томов данных.

    APFS выделяет дисковое пространство внутри контейнера (раздела) по требованию. Когда один контейнер APFS имеет несколько томов, свободное пространство контейнера является общим и автоматически выделяется для любого из отдельных томов по мере необходимости. При желании вы можете указать размеры резерва и квоты для каждого тома. Каждый том использует только часть общего контейнера, поэтому доступное пространство равно общему размеру контейнера за вычетом размера всех томов в контейнере.

    Выберите один из следующих форматов APFS для компьютеров Mac с macOS 10.13 или более поздней версии.

    • APFS: Использует формат APFS. Выберите этот вариант, если вам не нужен зашифрованный или чувствительный к регистру формат.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.