Головна

Основні особливості файлової системи NTFS 5 в порівнянні з попередніми файловими системами Microsoft

  1. B. Основні ефекти
  2. Barebone-системи
  3. C) дається приклад країни, успішно поєднати у своїй правовій системі ознаки романо-германський системи права із загальним правом.
  4. D) тріщинуваті - дві системи тріщин з відстанню між тріщинами більше 1,5
  5. I. Загальна характеристика СИСТЕМИ ПІДГОТОВКИ СПОРТСМЕНІВ У ЗИМОВОМУ універсальний БОЮ
  6. I. Основні завдання
  7. I. Основні завдання ЗОВНІШНЬОЇ ПОЛІТИКИ

Файлова система NTFS була повністю розроблена заново і досить складна. Кожен том NTFS (т. Е. Дисковий розділ) містить файли, каталоги, бітові масиви та інші структури даних. Кожен том організований як лінійна послідовність блоків (кластерів).

Розмір кластера фіксований для кожного тому і варіюється в межах від 512 байт до 64 Кбайт залежно від розміру тому (найчастіше 4 Кбайт).

Звернення до блокам здійснюється по їх зміщення від початку томи, для якого використовуються 64-розрядні числа. Таким чином, підтримується 264 кластерів.

Всі файли на томі NTFS ідентифікуються номером файлу, який визначається позицією файлу в MFT (Master File Table) - головній таблиці файлів.

Порядковий номер кластера в томі NTFS називається логічним номером кластера (Logical Cluster Number, LCN). Файл NTFS також складається з послідовності кластерів, при цьому порядковий номер кластера всередині файлу називається віртуальним номером кластера (Virtual Cluster Number, VCN).

Базова одиниця розподілу дискового простору для файлової системи NTFS - безперервна область кластерів, звана відрізком. Як відрізка використовується пара (LCN, К), де LCN - логічний номер першого кластера, К - кількість кластерів у відрізку. Таким чином, частина файлу, вміщена в відрізок і починається з віртуального кластера VCN, характеризується адресою, що складається з трьох чисел (VCN, LCN, К).

Структура томи NTFS показана на рис. 7.7. Завантажувальний блок томи NTFS розташовується на початку томи, а його копія - в середині томи. Завантажувальний блок містить стандартний блок параметрів BIOS, кількість блоків у томі, а також початковий логічний номер кластера основний копії MFT і дзеркальної копії.

Головною структурою даних в кожному томі є головна файлова таблиця MFT (Master File Table), що представляє собою лінійну послідовність записів 2-Кбайт розміру. Кожен запис MFT опісьвает один файл або каталог. У ній містяться атрибути файлу, такі як його ім'я і тимчасові штампи, а також список дискових адрес, що вказують на розташування блоків файлу.

Якщо файл дуже великий, то іноді буває необхідно використовувати дві або більше записів головною файлової таблиці, щоб вмістити список всіх блоків файлу. У цьому випадку перший запис MFT називається базової записом і вказує на інші записи MFT. Які з елементів головної файлової таблиці вільні, враховується в бітовому масиві. Сама головна файлова таблиця являє собою файл і може розташовуватися в будь-якому місці тому. Крім того, цей файл може рости до максимального розміру 248 записів.

Перші 16 записів MFT зарезервовані для файлів метаданих NTFS, як показано на рис. 7.7. Кожен запис опісьвает файл, у якого є атрибути і блоки даних, як у будь-якого файлу. У кожного такого файлу є ім'я, яке починається з символу долара, що вказує на те, що це файл метаданих.

Перший запис (нульова) опісьвает сам файл MFT. Зокрема, вона містить інформацію про розташування блоків файлу MFT, що дозволяє системі знайти файл MFT.

Очевидно, щоб знайти всю іншу інформацію про файлову систему, у операційної системи повинен бути якийсь спосіб знаходження першого блоку файлу MFT. Номер першого блоку файлу MFT міститься в завантажувальному блоці, куди він поміщається при установці системи. Запис 1 являє собою дублікат першої частини файлу MFT.

Ця інформація є настільки цінною, що наявність другої копії може бути необхідно на випадок, якщо один з перших блоків головної файлової таблиці раптом стане дефектним. Запис 2 являє собою журнал, в якому фіксуються всі зміни, що відбуваються в файлової системі (додавання, видалення каталогу, зміна атрибутів файлів і т. П.). Ця інформація використовується для відновлення файлової системи в разі збою під час виконання операцій. Запис 3 містить інформацію про томі - його розмір, мітку, версію та ін. Запис 4 містить посилання на файл SAttrDef, який визначає атрибути. У наступній, 5-й записи містяться дані про кореневому каталозі. Останній являє собою файл, який може збільшуватися в розмірах. Вільне місце на диску враховується за допомогою побутового масиву, який сам є файлом. Його атрибути та дискові адреси зберігаються в запису 6 таблиці MFT. Наступна 7-я запис вказує на файл початкового завантаження. Запис використовується для того, щоб зв'язати разом всі дефектні блоки і гарантувати, що вони ніколи не зустрінуться в файлах. Запис 9 містить інформацію про захист. Запис 10 використовується для перетворення регістра. Для символів латиниці це перетворення не становить проблем. Для інших мов (вірменський, грузинський і ін.) Це питання не настільки очевидний. Тому файл, відповідний запис 10, містить необхідні інструкції. Запис 11 являє собою каталог, що містить різні файли для дискових квот, ідентифікаторів об'єктів, точок повторного аналізу і т. Д. Останні чотири записи MFT зарезервовані на майбутнє.

Кожен запис MFT складається з заголовка запису, за яким йде послідовність пар (заголовок атрибута, значення). Тема записи містить магічне число, яке використовується для перевірки дійсності записи; порядковий номер, оновлюваний кожен раз, коли запис використовується для нового файлу; лічильник звернень до файлу; дійсне кількість байт, які використовуються в запису; ідентифікатор (індекс, порядковий номер) базової записи (який використовується тільки для запису розширення), а також інші різні поля.

Слідом за заголовком запису розташовуються пари атрибут, значення. Кожен атрибут починається з заголовка, що ідентифікує цей атрибут і звітує довжину значення. У файлової системи NTFS визначено 13 атрибутів, які можуть з'являтися в записах MFT. Вони перераховані нижче.

Як правило, значення атрибутів розташовуються безпосередньо за заголовками, але якщо довжина значення занадто велика, щоб поміститися в запис таблиці MFT, вона може бути поміщена в окремий блок диска. Такий атрибут називається нерезидентним атрибутом.

Наприклад, таким атрибутом є атрибут даних. Довжина заголовків резидентних атрибутів 24 байт, заголовки для нерезидентних атрибутів довше, так як вони містять інформацію про місце розташування атрибута. Стандартне інформаційне поле містить відомості про власника файлу, інформацію про захист, тимчасові штампи, необхідні для стандарту POSIX, лічильник жорстких зв'язків, біт тільки читання, архівний біт і т. Д. Це поле має фіксовану довжину і завжди присутній. Файл зберігається в кодуванні Unicode в поле змінної довжини.

В ОС NT / 4.0 інформація про захист файлу могла міститися в атрибуті файлу, але в Windows 2000/2003 ці дані зберігаються в окремому файлі, що дозволяє декільком файлам спільно користуватися загальними описувачем захисту. Список атрибутів потрібен на випадок, якщо атрибути не вміщаються в запис MFT. Атрибут ідентифікатор об'єкта задає файлу унікальний номер. Точка повторного аналізу велить процедурі, яка аналізувала ім'я файлу, виконати спеціальні дії. Цей механізм застосовується для монтування пристроїв і символьних посилань. Два наступних атрибута використовуються тільки для ідентифікації томи. Ще три атрибути використовуються для реалізації каталогів. Потік даних утиліти реєстрації використовується шифрувальної файлової системою. Ім'я потоку даних, якщо воно присутнє, розташовується в заголовку атрибута Дані. Слідом за цим заголовком розташовується або список дискових адрес, що визначає положення файлу на диску, або-для файлів довжиною всього в кілька сотень байтів (а таких файлів досить багато) - сам файл.

Метод приміщення самого вмісту файлу в запис MFT називається безпосереднім файлом. Звичайно, в більшості випадків все дані файлу не поміщаються в запис MFT, тому цей атрибут, як правило, є нерезидентом.

Розглянемо, як в файлової системі NTFS відстежується розташування нерезидентних атрибутів, зокрема даних. Для збільшення ефективності дискові блоки файлів призначаються по можливості у вигляді серій послідовних блоків (сегментів файлу). Блоки в файлі описуються послідовністю записів, кожна з яких описує послідовність логічно безперервних блоків. Безперервний файл описується всього одним записом.

Кожен запис починається з заголовка, що визначає зміщення першого блоку в файлі. За заголовком розташовуються пари, в яких містяться дискові адреси і довжини серій блоків. Файли NTFS в залежності від способу розміщення діляться на невеликі, великі, дуже великі і надвеликі. Через те, що файл може мати змінну кількість атрибутів, а також з-за змінного розміру атрибутів можна напевно стверджувати, що файл вміститься всередині записи.

Однак зазвичай файли розміром менше 1500 байт поміщаються всередині записи MFT (розміром 2 Кбайт). Якщо дані файлу не поміщаються в одну запис MFT, то цей факт відбивається в заголовку атрибута Data, який містить ознака того, що цей атрибут є нерезидентним, т. Е. Знаходиться в відрізках поза таблиці MFT.

В цьому випадку атрибут Data містить адресну інформацію (LCN, VCN, К) кожного відрізка даних (рис. 7.8). Якщо файл настільки великий, що його атрибут даних, який зберігає адреси нерезидентних відрізків даних, не поміщається в одному записі, то цей атрибут поміщається в основному записі MFT, а посилання на такий атрибут поміщається в основному записі файлу. Це посилання міститься в атрибуті Attribute List.

Кілька слів про каталогах NTFS. Кожен каталог NTFS являє собою один вхід в таблицю MFT, який містить атрибут Index Roof. Індекс містить список файлів, що входять в каталог. Індекси дозволяють сортувати файли для прискорення пошуку, заснованого на значенні певної атрибута. Зазвичай в файлових системах файли сортуються по імені. NTFS дозволяє використовувати для сортування будь-якої атрибут, якщо він зберігається в резидентної формі.

Є дві форми зберігання списку файлів. Якщо кількість файлів у каталозі невелика, то список файлів може бути саморозміщувані в запису MFT, що є каталогом. Для зберігання переліку змінюється за допомогою єдиний атрибут - Index Roof. Список файлів містить значення атрибутів файлу. За замовчуванням це ім'я файлу і номер запису MFT, що містить початкову запис файлу.

У міру того як каталог зростає, список файлів може зайняти нерезидентної форми зберігання. Однак початкова частина списку завжди залишається резидентної в кореневій записи каталогу в таблиці MFT. Імена файлів резидентної частини списку файлів є вузлами так званого В-дерева (двійкового дерева). Решта частини списку файлів розміщуються поза MFT. Для їх пошуку використовується спеціальний атрибут Index Allocation, що представляє собою адреси відрізків, що зберігають інші частини списку файлів каталогу. Одні частини списків є листям дерева, а інші є проміжними вузлами, т. Е. Містять поряд з іменами файлів атрибут Index Location, який вказує на списки файлів більш низьких рівнів.




Архітектура файлової системи | Логічна організація файлів | каталоговий системи | Фізична організація файлової системи | S - номер сектора | Фізична організація і адресація файлу | Фізична організація FAT | Основні етапи розвитку операційних систем корпорації Microsoft. | Загальна характеристика структури ОС Windows 2000, основні зміни в ній у порівнянні з ОС Windows NT. | Основні функції, що їх рівнем HAL ОС Windows 2000. |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати