Читать интересную книгу Полное руководство по Microsoft Windows XP - Питер Нортон

Следующая версия файловой системы FAT ориентировалась на применение 16-разрядных табличных кодов, что позволяло задействовать заметно большие по размерам разделы диска [34] . Однако даже 16-разрядные табличные коды, поддерживаемые файловой системой FAT16, вскоре оказались малоэффективными, что заставило корпорацию Microsoft создать файловую систему FAT32, ориентированную на версию OSR2 (Original Equipment Manufacturer Service Release 2 – поддержка фирм-изготовителей оборудования) Windows 95. FAT32 в дальнейшем использовалась Windows 98 и последующими версиями операционной системы Windows. Таким образом, на практике существует три формата файловой системы FAT (12-, 16– и 32-разрядный), но, с точки зрения пользователей, можно полагать, что операционная система имеет дело лишь с одним подобным форматом.

Рассмотрим еще одну версию FAT, получившую название VFAT. С появлением Windows 9х понадобились длинные имена файлов, и специалистам пришлось задуматься над методами модификации существующих файловых систем, то есть в основном FAT. В результате родилось компромиссное решение в виде файловой системы VFAT, которая не требует привлечения таких больших ресурсов, как NTFS, и одновременно позволяет применять длинные имена файлов. Если детально познакомиться с Windows XP, несложно прийти к выводу о том, что технология Windows 9x VFAT во многом основана на тех приемах, которые используются Windows XP для поддержки FAT.

Версии файловой системы NTFS

Windows NT в свое время позволила корпорации Microsoft обеспечить эффективную поддержку файловой системы. Так, NTFS стала заметным усовершенствованием по сравнению с теми файловыми системами, которые обсуждались выше. NTFS отличается от других подобных систем используемым методом форматирования, который позволяет оперировать с большими по объему файлами и разделами диска, а также лучшей устойчивостью этой системы и ее невосприимчивостью к возникающим сбоям. Важным моментом для пользователей является то, что специалисты Microsoft обеспечили в рамках файловой системы NTFS более высокие показатели надежности и эффективности.

Корпорация Microsoft постоянно совершенствовала файловую систему NTFS. Так, пользователи Windows NT 4 применяли версию NTFS 4, а пользователи Windows 2000 начинали с версии NTFS 5. Windows XP предусматривает еще более совершенную версию файловой системы с большим числом функций, а также более высокими показателями надежности и лучшими характеристиками. Тем не менее совершенствование файловой системы продолжается и в наши дни: технология создания жестких дисков не стоит на месте, поэтому требования со стороны пользователей и программных приложений постоянно меняются.

Использование файловой системы FAT для форматирования файлов

Вы наверняка не раз задавали себе вопрос о тех действиях, которые следует предпринимать в условиях несовместимости форматов файлов. Я советую пользоваться в подобном случае весьма простым приемом (которым пользуюсь и сам) и применять файловую систему FAT для форматирования. Если постоянно работать с ней, появляется возможность наладить взаимодействие между различными операционными системами и минимизировать число проблем. Такой подход порождает лишь одну проблему: при постоянном применении файловой системы FAT обеспечиваются хорошие показатели совместимости, но могут теряться специфические свойства, которыми обладают файлы других операционных систем.

...

Рекомендация

Указанная причина пока остается основной, по которой FAT широко используется для обеспечения совместимости. В течение достаточно продолжительного времени эта файловая система оставалась практически единственной доступной пользователям персональных компьютеров фирмы IBM. В результате, вне зависимости от используемой операционной системы, все они имеют возможность нормально взаимодействовать между собой именно благодаря FAT. Сейчас можно установить на одном компьютере сразу несколько различных операционных систем (как, например, это делаю я), причем ни одна из них не будет порождать проблемы, связанные с отсутствием совместимости. Обычно файловая система FAT эффективно работает со следующими операционными системами: MS DOS, OS/2, Lynux, Windows 3.х, Windows 9х и Windows NT/2000/ХР.

Сравнение файловых систем FAT и NTFS

Обычно недостатки FAT можно сформулировать в виде одной фразы: невысокие показатели эффективности и обеспечения безопасности. Эта файловая система располагает таблицу адресов в заданном месте (в так называемой области FAT), однако на практике файловая система FAT и корневой каталог находятся в одной и той же, строго определенной области диска. Возникает необходимость постоянно модифицировать файловую систему FAT, поскольку ее местоположение изначально соответствует области FAT. В условиях использования современных дисков (с объемами памяти от 10 до 40 Гб, которые являются стандартными для рабочих станций) эти постоянные преобразования приводят к заметному ухудшению характеристик. Подобная ситуация не возникает при установке относительно небольших дисков, поскольку специалисты Microsoft создавали указанную файловую систему в те дни, когда объемы памяти дисков были в 1000 раз меньше объемов памяти современных дисков.

...

Примечание

Файловая система NTFS предусматривает размещение небольших файлов на диске в непосредственной близости от каталога NTFS, причем этот прием размещения файлов можно считать новым, демонстрирующим определенные «интеллектуальные» черты. Головка записи/считывания жесткого диска сначала должна переходить к каталогу, а уже затем – к файлу. Поэтому, если все небольшие по объему файлы будут сосредоточены вокруг указанного каталога, показатели эффективности возрастут по сравнению со случаем разнесения их в различные области диска (например, без учета их размера и характера фрагментации), как это имеет место в рамках FAT.

Файловая система NTFS использует функцию MFT (Master File Table – главная таблица файлов), которая опирается на таблицу, в первом приближении напоминающую таблицу FAT. Функция MFT предусматривает применение ряда записей (подобно базе данных), при этом у каждого хранимого файла или папки имеется набор параметров, в том числе адрес, имя, список управления доступом (Access Control List – ACL) и другие данные. Файловая система NTFS в таком случае рассматривает упомянутые выше данные в качестве параметра определенного типа.

Если объем данных не превышает 2 Кб, Windows XP запоминает их непосредственно в таблице MFT совместно с другими параметрами файла или папки. Функция MFT обеспечивает копирование нескольких адресов на диске (в зависимости от размера жесткого диска, а также числа файлов и папок).

FAT имеет и другой недостаток, поскольку не обеспечивает «интеллектуального» взаимодействия с файлами. Так, эта файловая система ищет первое попавшееся свободное место на диске и сразу после его обнаружения инициирует режим записи, причем она никогда не «задумывается» о размерах выбранной области памяти, необходимости фрагментации файла и тех трудностях, которые будут возникать в дальнейшем при работе с ним. Другими словами, все усилия сосредотачивает на собственно самой записи файла, а проблемы его последующего считывания совершенно не рассматриваются. Подобный подход часто приводит к появлению проблем с фрагментацией и заметному ухудшению характеристик всей компьютерной системы.

...

Рекомендация

Программные продукты третьих сторон могут несколько уменьшить число проблем, которые связаны с использованием нескольких операционных систем на одном компьютере. Так, например, программа Partition Magic (сайт http://www.powerquest.com/products/desktop.html) помогает динамично формировать сегменты различного типа. Другая утилита, получившая название System Commander (сайт http://www.v-com.com/product/sc2ind.html), позволяет весьма эффективно решать вопросы совместимости различных ОС. При совместной работе двух указанных программ обеспечивается возможность практически любых комбинаций операционной и файловых систем. Следует, однако, предварительно убедиться в том, что применяются именно последние версии этих программ и что они полностью совместимы с Windows XP.

Файловые системы FAT и NTFS основаны на базовом элементе, иногда называемом кластером (cluster). Кластеры FAT на практике оказываются достаточно большими по размерам. При этом не важно, какой объем информации хранится в файле, если этот файл занимает, по крайней мере, один кластер. Так, при хранении файла в формате TXT программы Блокнот, содержащего одно слово из трех букв, не следует ожидать, что соответствующий файл будет занимать на жестком диске объем памяти в три байта (или шесть байт в случае использования символов Unicode). Проблемы с неэкономным расходованием объема памяти усугубляются тем, что большие по размерам жесткие диски предполагают применение и больших по размеру кластеров. В табл. 13.1 иллюстрируется факт неэффективного использования файловой системой FAT16 дискового пространства в условиях работы с большими жесткими дисками.