Systèmes de fichiers. Que sont FAT et NTFS ? Caractéristiques des systèmes de fichiers FAT32, NTFS et exFAT Réseau de disques RAID logiciel

Chaque fois que j'utilise FatFs, je pense que ce serait bien de comprendre comment tout fonctionne à l'intérieur. J'ai longtemps reporté cette question, et finalement la glace s'est brisée. Ainsi, l'objectif global est de fumer les cartes mémoire, si cela fonctionne en détail, l'objectif actuel est de gérer le système de fichiers.

Je dirai tout de suite que je n'avais aucun objectif d'écrire mon propre pilote ou d'en comprendre les subtilités en détail, j'étais juste intéressé. La tâche est assez simple à comprendre, il n'y aura donc pas de « codes » ici.

Ainsi, la première chose que nous devons comprendre est que lorsque nous communiquons directement avec une carte mémoire, nous pouvons lire ou écrire 512 octets, aucune autre action n'est donnée. Étant donné que nous copions et supprimons constamment des fichiers et que les tailles des fichiers sont toujours différentes, des zones vides apparaîtront sur la carte mélangées à celles enregistrées. Pour que l'utilisateur n'ait pas à se soucier du placement des données, il existe une couche qui s'occupe de ces préoccupations : c'est le système de fichiers.

Comme mentionné ci-dessus, vous ne pouvez écrire et lire que par multiples de 512 octets, c'est-à-dire 1 secteur. Il existe également un concept : un cluster est simplement constitué de plusieurs secteurs, par exemple, si la taille du cluster est de 16 Ko, cela signifie qu'il a 16 000/512 = 31,25, ou plutôt 32 secteurs, et la taille réelle du cluster est de 16 384 octets. Tous les fichiers occupent une taille qui est un multiple de la taille du cluster. Même si le fichier fait 1 Ko et que le cluster fait 16 Ko, le fichier occupera la totalité des 16 Ko.

Il serait logique de créer de petits clusters, mais la limitation du nombre maximum de fichiers et de leur taille entre alors en jeu. FAT16 fonctionne sur des données 16 bits, vous ne pouvez donc pas stocker plus de 2 ^ 16 clusters. Par conséquent, plus leur taille est petite, plus l'espace réservé aux petits fichiers est utilisé efficacement, mais moins d'informations peuvent être entassées sur le disque. Et vice versa, plus la taille est grande, plus vous pouvez entasser d’informations, mais moins l’espace réservé aux petits fichiers est utilisé efficacement. La taille maximale du cluster est de 64 Ko, donc le maximum pour FAT16 est de 64 Ko*2^16 = 4 Go.

Données initiales : il existe une carte mémoire micro SD de 1 Go. Étiqueté MYDISK, entièrement formaté, taille de cluster 16 Ko.

Vous aurez besoin d'un éditeur Hex, mais aucun éditeur ne fonctionnera ; vous en aurez besoin d'un qui puisse afficher l'intégralité du disque, et pas seulement les fichiers sur le disque. D'après ce que j'ai pu trouver : WinHex est le plus adapté, mais payant ; HxD est simple, gratuit, mais je n'ai pas réussi à enregistrer les modifications sur le disque ; DMDE est un peu peu convivial, gratuit et vous permet d'enregistrer les modifications. En général, j'ai opté pour HxD.

Tout d’abord, il convient de considérer la structure de FAT16, l’image montre dans quel ordre se trouvent les différentes parties du système de fichiers.

Toutes les informations de service sont stockées dans le secteur de démarrage. La zone FAT stocke des informations sur la manière dont les données des fichiers se trouvent sur le disque. Le répertoire racine contient des informations sur les fichiers qui se trouvent à la racine du disque. La zone de données contient les informations contenues dans les fichiers. Toutes les zones se succèdent strictement, c'est-à-dire Après le secteur de démarrage, la zone FAT commence immédiatement. Regardons les détails ci-dessous.

Tâche : comprendre le principe selon lequel les noms de fichiers et leur contenu sont organisés. Commençons donc par rechercher dans le répertoire racine pour comprendre quels fichiers nous avons disponibles. Les données de la zone de démarrage nous y aideront.

Les données les plus intéressantes sont présentées dans le tableau

La première chose dont nous avons besoin est de connaître la taille de la zone de démarrage. Nous regardons l'adresse 0x0E et voyons que 4 secteurs sont alloués pour la zone de démarrage, c'est-à-dire La zone FAT commence à l'adresse 4*512 = 0x800.

Le nombre de tables FAT peut être déterminé par l'adresse 0x10 de la zone de démarrage. Dans notre exemple, il y en a deux, pourquoi deux, car chaque table est dupliquée comme table de sauvegarde, afin qu'en cas de panne les données puissent être restaurées. La taille de la table est spécifiée à l'adresse 0x16. Ainsi, la taille du fichier est de 512*2*0xEE = 0x3B800, et le répertoire racine commence à l'adresse : 0x800 + 0x3B800 = 0x3C000

Dans le répertoire racine, tous les éléments sont divisés en 32 octets. Le premier élément est le nom du volume, mais les éléments suivants sont des fichiers et des dossiers. Si le nom du fichier commence par 0xE5, cela signifie que le fichier a été supprimé. Si le nom commence par 0x00, cela signifie que le fichier précédent était le dernier.

J'ai trouvé une structure de répertoire racine plutôt intéressante. La carte a été entièrement formatée, puis 2 ont été créées fichier texte, qui sont renommés MyFile.txt et BigFile.txt.

Comme vous pouvez le constater, en plus de mes deux dossiers, un tas de dossiers de gauche ont été créés, dont on ne peut que deviner l'origine.

La chose la plus importante que l'on puisse souligner ici est l'adresse du premier cluster à partir duquel commencent les données de notre fichier. L'adresse est toujours située au décalage 0x1A. Par exemple, le nom de notre fichier MyFile.txt se situe à l'adresse 0x3C100, on y ajoute 0x1A, on y voit le numéro du premier cluster. = 0x0002 c'est à dire deuxième grappe. Pour le fichier BigFile.txt, les données démarrent à partir du troisième cluster.

Également dans le répertoire racine, vous pouvez également connaître la date et l'heure de la dernière modification du fichier ; cette question ne m'intéressait pas beaucoup, je vais donc la contourner. La dernière chose utile que le répertoire racine peut vous indiquer est sa taille afin que nous puissions trouver où commencent les données.

La taille est indiquée dans le secteur de démarrage à l'adresse 0x11(2octets) = 0x0200*32 = 0x4000 soit 16384 octets.

Ajoutons sa taille à l'adresse racine : 3C000 + 4000 = 40000 est l'adresse du premier cluster de données, mais nous avons besoin du second pour trouver MyFile.txt. Le nombre de secteurs dans le cluster est de 32, taille du cluster = 32*512 = 16384 ou 0x4000, ajoutons donc à l'adresse du premier cluster sa taille, soit En théorie, le deuxième cluster devrait démarrer à 0x44000.

On va à l'adresse 0x44000 et on voit que les données appartiennent à BigFile.txt (c'est juste des ordures)

Il s'avère qu'il y a une petite subtilité, la numérotation des clusters commence à partir de la seconde, on ne sait pas pourquoi cela a été fait, mais c'est un fait, c'est-à-dire en fait, nous sommes passés au troisième groupe. Revenons en arrière sur un cluster pour adresser 0x40000 et voyons les données attendues.

Maintenant la question se pose. Pourquoi avons-nous besoin d’une table FAT ? Le fait est que les données peuvent être fragmentées, c'est-à-dire Le début du fichier peut se trouver dans un cluster et la fin dans un cluster complètement différent. De plus, il peut s'agir de clusters complètement différents. Il peut y en avoir plusieurs, dispersés dans différentes zones de données. La table FAT est une sorte de carte qui nous indique comment nous déplacer entre les clusters.

Donnons un exemple : un tas de déchets aléatoires sont insérés dans le fichier BigFile.txt afin qu'il occupe non pas un cluster, mais plusieurs. Nous allons là où commence la table FAT et examinons son contenu.

Les huit premiers octets 0xF8FFFFFF sont l'identifiant du début de la table fat. Viennent ensuite 2 octets qui font référence à MyFile.txt ; le fait que 0xFFFF y soit écrit signifie que le fichier n'occupe qu'un seul cluster. Mais le fichier suivant BigFile.txt commence dans le troisième cluster, on s'en souvient du répertoire racine, continue dans le quatrième, puis passe à 5,6,7... et se termine à 12, c'est à dire occupe 10 grappes.

Vérifions si c'est vraiment le cas. Le fichier pèse 163 Ko, soit occupe 163000/(32*512) = 9,9 clusters, ce qui est assez similaire à ce qui est attendu. Répétons encore une fois qu'un élément de la table FAT prend 2 octets, c'est-à-dire 16 bits, d'où le nom FAT16. En conséquence, l'adresse maximale est 0xFFFF, c'est-à-dire volume maximum pour la taille du cluster FAT16 0xFFFF*.

Passons à FAT32. La partie chargement a été légèrement modifiée.

Il y a des changements fondamentaux. Le nom du système de fichiers a été déplacé vers l'adresse 0x52, la taille de la racine est désormais ignorée. La zone de données se trouve juste derrière les tables FAT, le répertoire racine se trouve à l'intérieur de la zone de données. De plus, le répertoire racine n'a pas de taille fixe.

L'adresse de la zone de données est calculée :
taille du secteur de démarrage + table FAT, dans mon cas, il s'est avéré :
746496 + (3821056 * 2) = 0x800000

L'adresse du répertoire racine est calculée :
(numéro du premier cluster du répertoire racine - 2) * taille du cluster + adresse du début de la zone de données,
ceux. V dans cet exemple cela coïncidera avec le début de la zone de données.

Comme auparavant, les données à la racine occupent 32 octets, comme auparavant, les fichiers magiques « supprimés », je suppose que ce sont des fichiers temporaires du bloc-notes.

Mais le début du premier cluster dans MYFILE.txt est désormais déterminé par deux octets, le plus élevé au décalage 0x14, le plus bas comme avant 1A. Par conséquent, le numéro du premier cluster de données du fichier sera :
8000A0 + 0x14 = 0x8000B4 - octet de poids fort
8000A0 + 0x1A = 0x8000BA - octet de poids faible
Dans mon cas, la carte ne contenait qu'un seul fichier, il s'agit donc du troisième cluster.

La table FAT est recherchée comme dans le cas précédent, seulement maintenant les éléments occupent 4 octets, d'où le nom FAT32. L’idéologie de la disposition des éléments est exactement la même que dans le cas précédent.

Choses utiles pour la table
F8 FF FF F0 - premier cluster
FF FF FF 0F - dernier cluster
FF FF FF F7 - cluster endommagé

Où sont les données ?
début de la zone de données + taille du cluster * (numéro de cluster racine - 1)
= 0x800000 + (2*4096) = 0x801000

J'espère qu'en termes généraux, c'est devenu clair, il semble qu'il n'y ait rien de surnaturel. Ceux qui lisent et répètent peuvent manger un cookie :)

Matériel pour la conférence de révision n°33

pour les étudiants de spécialité

"Logiciel informatique"

Professeur agrégé du Département d'informatique, Ph.D. Livak E.N.

SYSTÈMES DE GESTION DE FICHIERS

Concepts de base, faits

But. Caractéristiques des systèmes de fichiersGRAISSEVFATGRAISSE 32,HPFSNTFS. Systèmes de fichiers OS UNIX (s5, ufs), OS Linux Ext2FS Zones système du disque (partition, volume). Principes de placement de fichiers et de stockage des informations sur l'emplacement des fichiers. Organisation de catalogues. Restreindre l'accès aux fichiers et répertoires.

Compétences

Utiliser la connaissance de la structure du système de fichiers pour la protection et la récupération informations informatiques(fichiers et répertoires). Organisation du contrôle d'accès aux fichiers.

Systèmes de fichiers. Structure du système de fichiers

Les données sur disque sont stockées sous forme de fichiers. Un fichier est une partie nommée d'un disque.

Les systèmes de gestion de fichiers sont conçus pour gérer des fichiers.

La capacité de traiter les données stockées dans des fichiers au niveau logique est fournie par le système de fichiers. C'est le système de fichiers qui détermine la manière dont les données sont organisées sur n'importe quel support de stockage.

Ainsi, système de fichiers est un ensemble de spécifications et leurs logiciels correspondants qui sont responsables de la création, de la destruction, de l'organisation, de la lecture, de l'écriture, de la modification et du déplacement des informations sur les fichiers, ainsi que du contrôle de l'accès aux fichiers et de la gestion des ressources utilisées par les fichiers.

Le système de gestion de fichiers est le sous-système principal de la grande majorité des systèmes d'exploitation modernes.

Utiliser un système de gestion de fichiers

· tous les programmes de traitement du système sont connectés à l'aide de données ;

· les problèmes de distribution centralisée de l'espace disque et de gestion des données sont résolus ;

· l'utilisateur a la possibilité d'effectuer des opérations sur les fichiers (création, etc.), d'échanger des données entre des fichiers et divers appareils et de protéger les fichiers contre tout accès non autorisé.

Certains systèmes d'exploitation peuvent disposer de plusieurs systèmes de gestion de fichiers, ce qui leur permet de gérer plusieurs systèmes de fichiers.

Essayons de faire la distinction entre un système de fichiers et un système de gestion de fichiers.

Le terme « système de fichiers » définit les principes d'accès aux données organisées en fichiers.

Terme "système de gestion de fichiers" fait référence à une implémentation spécifique du système de fichiers, c'est-à-dire Il s'agit d'un ensemble de modules logiciels qui permettent de travailler avec des fichiers dans un système d'exploitation spécifique.

Ainsi, pour travailler avec des fichiers organisés selon un système de fichiers, un système de gestion de fichiers approprié doit être développé pour chaque système d'exploitation. Ce système UV ne fonctionnera que sur le système d'exploitation pour lequel il est conçu.

Pour la famille des OS Windows, les systèmes de fichiers principalement utilisés sont : VFAT, FAT 32, NTFS.

Regardons la structure de ces systèmes de fichiers.

Sur le système de fichiers GRAISSE espace disque de n'importe quel lecteur logique est divisé en deux zones :

zone système et

· zone de données.

Zone système créé et initialisé lors du formatage, puis mis à jour lorsque la structure du fichier est manipulée.

La zone système se compose des composants suivants :

· secteur de démarrage contenant l'enregistrement de démarrage (enregistrement de démarrage) ;

· secteurs réservés (ils peuvent ne pas exister) ;

· tables d'allocation de fichiers (FAT, table d'allocation de fichiers) ;

· répertoire racine (RACINE).

Ces composants sont situés sur le disque les uns après les autres.

Zone de données contient des fichiers et des répertoires subordonnés à celui racine.

La zone de données est divisée en clusters. Un cluster est un ou plusieurs secteurs adjacents d’une zone de données. D'autre part, un cluster est l'unité adressable minimale de mémoire disque allouée à un fichier. Ceux. un fichier ou un répertoire occupe un nombre entier de clusters. Pour créer et écrire un nouveau fichier sur le disque, le système d'exploitation lui alloue plusieurs clusters de disques libres. Ces clusters ne sont pas obligés de se succéder. Pour chaque fichier, une liste de tous les numéros de cluster attribués à ce fichier est stockée.

Diviser la zone de données en clusters au lieu d'utiliser des secteurs vous permet de :

· réduire la taille de la table FAT ;

· réduire la fragmentation des fichiers ;

· la longueur des chaînes de fichiers est réduite Þ accélère l'accès aux fichiers.

Cependant, une taille de cluster trop grande conduit à une utilisation inefficace de la zone de données, en particulier dans le cas d'un grand nombre de petits fichiers (après tout, en moyenne, la moitié d'un cluster est perdu pour chaque fichier).

Dans les systèmes de fichiers modernes (FAT 32, HPFS, NTFS), ce problème est résolu en limitant la taille du cluster (maximum 4 Ko)

La carte de la zone de données est T Table d'allocation des fichiers (File Allocation Table - FAT) Chaque élément de la table FAT (12, 16 ou 32 bits) correspond à un cluster de disques et caractérise son état : libre, occupé ou cluster défectueux.

· Si un cluster est alloué à un fichier (c'est-à-dire occupé), alors l'élément FAT correspondant contient le numéro du cluster suivant du fichier ;

· le dernier cluster du fichier est marqué d'un numéro compris dans la plage FF8h - FFFh (FFF8h - FFFFh) ;

· si le cluster est libre, il contient la valeur nulle 000h (0000h) ;

· un cluster inutilisable (en échec) est marqué du numéro FF7h (FFF7h).

Ainsi, dans la table FAT, les clusters appartenant à un même fichier sont liés en chaînes.

La table d'allocation de fichiers est stockée immédiatement après l'enregistrement de démarrage du disque logique ; son emplacement exact est décrit dans un champ spécial du secteur de démarrage.

Il est conservé en deux exemplaires identiques, qui se succèdent. Si la première copie du tableau est détruite, la seconde est utilisée.

Étant donné que la FAT est utilisée de manière très intensive lors de l'accès au disque, elle est généralement chargée dans la RAM (dans les tampons d'E/S ou dans le cache) et y reste le plus longtemps possible.

Le principal inconvénient de FAT est la lenteur du traitement des fichiers. Lors de la création d'un fichier, la règle est que le premier cluster libre est alloué. Cela conduit à une fragmentation du disque et à des chaînes de fichiers complexes. Cela entraîne un travail plus lent avec les fichiers.

Pour afficher et modifier la table FAT, vous pouvez utiliser utilitaireDisqueÉditeur.

Les informations détaillées sur le fichier lui-même sont stockées dans une autre structure appelée répertoire racine. Chaque lecteur logique possède son propre répertoire racine (ROOT).

Répertoire racine décrit les fichiers et autres répertoires. Un élément de répertoire est un descripteur de fichier.

Chaque descripteur de fichier et de répertoire l'inclut

· Nom

· extension

date de création ou de dernière modification

· heure de création ou de dernière modification

attributs (archive, attribut de répertoire, attribut de volume, système, masqué, lecture seule)

· longueur du fichier (pour un répertoire - 0)

· champ réservé qui n'est pas utilisé

· numéro du premier cluster de la chaîne de clusters alloués à un fichier ou un répertoire ; Ayant reçu ce numéro, le système d'exploitation, en se référant à la table FAT, découvre tous les autres numéros de cluster du fichier.

Ainsi, l'utilisateur lance le fichier pour exécution. Le système d'exploitation recherche un fichier portant le nom souhaité en consultant les descriptions des fichiers dans le répertoire actuel. Lorsque l'élément requis est trouvé dans le répertoire courant, le système d'exploitation lit le premier numéro de cluster de ce fichier, puis utilise la table FAT pour déterminer les numéros de cluster restants. Les données de ces clusters sont lues dans RAM, se combinant en une seule section continue. Le système d'exploitation transfère le contrôle au fichier et le programme commence à s'exécuter.

Pour afficher et modifier le répertoire racine ROOT, vous pouvez également utiliser utilitaireDisqueÉditeur.

Système de fichiers VFAT

Le système de fichiers VFAT (virtual FAT) est apparu pour la première fois dans Windows pour Workgroups 3.11 et a été conçu pour les E/S de fichiers en mode protégé.

Ce système de fichiers est utilisé sous Windows 95.

Il est également pris en charge sous Windows NT 4.

VFAT est le système de fichiers natif 32 bits de Windows 95. Il est contrôlé par le pilote VFAT .VXD.

VFAT utilise du code 32 bits pour toutes les opérations sur les fichiers et peut utiliser des pilotes en mode protégé 32 bits.

MAIS, les entrées de la table d'allocation de fichiers restent sur 12 ou 16 bits, le disque utilise donc la même structure de données (FAT). Ceux. F format de tableauVFAT c'est pareil, comme le format FAT.

VFAT avec les noms "8.3" prend en charge les noms de fichiers longs. (VFAT est souvent appelé FAT avec prise en charge des noms longs).

Le principal inconvénient de VFAT réside dans les pertes de clustering importantes avec de grandes tailles de disque logique et des restrictions sur la taille du disque logique lui-même.

Système de fichiers GRAISSE 32

Il s'agit d'une nouvelle implémentation de l'idée d'utiliser la table FAT.

FAT 32 est un système de fichiers 32 bits entièrement autonome.

Utilisé pour la première fois dans Windows OSR 2 (OEM Service Release 2).

Actuellement, FAT 32 est utilisé dans Windows 98 et Windows ME.

Il contient de nombreuses améliorations et ajouts par rapport aux implémentations FAT précédentes.

1. Utilise l'espace disque beaucoup plus efficacement car il utilise des clusters plus petits (4 Ko) - on estime que les économies peuvent atteindre 15 %.

2. Possède un enregistrement de démarrage étendu qui vous permet de créer des copies de structures de données critiques Þ augmente la résistance du disque aux dommages causés aux structures du disque

3. Peut utiliser copie de sauvegarde FAT au lieu de standard.

4. Peut déplacer le répertoire racine, en d'autres termes, le répertoire racine peut se trouver à n'importe quel endroit Þ supprime la limitation sur la taille du répertoire racine (512 éléments, puisque ROOT était censé occuper un cluster).

5. Structure du répertoire racine améliorée

Des champs supplémentaires sont apparus, par exemple, heure de création, date de création, date du dernier accès, somme de contrôle

Il existe encore plusieurs handles pour un nom de fichier long.

Système de fichiers HPFS

HPFS (High Performance File System) est un système de fichiers hautes performances.

HPFS est apparu pour la première fois dans OS/2 1.2 et LAN Manager.

Faisons la liste principales fonctionnalités de HPFS.

· La principale différence réside dans les principes de base du placement des fichiers sur le disque et les principes de stockage des informations sur l'emplacement des fichiers. Grâce à ces principes, HPFS a hautes performances et tolérance aux pannes, est fiable système de fichiers.

· L'espace disque dans HPFS n'est pas alloué en clusters (comme dans FAT), mais blocs. Dans la mise en œuvre moderne, la taille du bloc est considérée comme égale à un secteur, mais en principe elle pourrait être d'une taille différente. (En fait, un bloc est un cluster, seul un cluster est toujours égal à un secteur). Placer les fichiers dans de si petits blocs permet utiliser l'espace disque plus efficacement, puisque la surcharge d'espace libre n'est en moyenne que (un demi-secteur) de 256 octets par fichier. N'oubliez pas que plus la taille du cluster est grande, plus l'espace disque est gaspillé.

· Le système HPFS s'efforce d'organiser le fichier en blocs contigus ou, si cela n'est pas possible, de le placer sur le disque de manière à ce que étendues(fragments) du fichier étaient physiquement aussi proches que possible les uns des autres. Cette approche est essentielle réduit le temps de positionnement de la tête d'écriture/lecture disque dur et temps d'attente (délai entre l'installation de la tête de lecture/écriture sur la piste souhaitée). Rappelons que dans un fichier FAT le premier cluster libre est simplement alloué.

Étendues(étendue) - fragments de fichiers situés dans des secteurs adjacents du disque. Un fichier possède au moins une extension s’il n’est pas fragmenté, et plusieurs extensions dans le cas contraire.

·Utilisé méthode arbres binaires équilibrés pour stocker et rechercher des informations sur l'emplacement des fichiers (les répertoires sont stockés au centre du disque, de plus, un tri automatique des répertoires est fourni), ce qui est essentiel augmente la productivité HPFS (contre FAT).

· HPFS fournit des attributs de fichiers étendus spéciaux qui permettent contrôler l'accès aux fichiers et aux répertoires.

Attributs étendus (attributs étendus, EA ) vous permettent de stocker des informations supplémentaires sur le fichier. Par exemple, chaque fichier peut être associé à son graphique unique (icône), sa description de fichier, son commentaire, ses informations sur le propriétaire du fichier, etc.

Structure des partitions HPFS

Au début de la partition sur laquelle HPFS est installé, il y a trois contrôles de bloc :

bloc de démarrage

· bloc supplémentaire (super bloc) et

· bloc de rechange (sauvegarde) (bloc de rechange).

Ils occupent 18 secteurs.

Tout l'espace disque restant dans HPFS est divisé en parties provenant de secteurs adjacents - rayures(bande - bande, ruban adhésif). Chaque bande occupe 8 Mo d'espace disque.

Chaque bande a son propre bitmap d'allocation de secteur.Le bitmap montre quels secteurs d'une bande donnée sont occupés et lesquels sont libres. Chaque secteur d'une bande de données correspond à un bit de son bitmap. Si bit = 1, alors le secteur est occupé, si 0, alors il est libre.

Les bitmaps des deux voies sont situés côte à côte sur le disque, tout comme les voies elles-mêmes. Autrement dit, la séquence de bandes et de cartes ressemble à celle de la Fig.

Comparer avecGRAISSE. Il n'existe qu'un seul « bit map » pour l'ensemble du disque (table FAT). Et pour travailler avec, il faut déplacer les têtes de lecture/écriture sur la moitié du disque en moyenne.

C'est afin de réduire le temps de positionnement des têtes de lecture/écriture d'un disque dur que dans HPFS le disque est divisé en stripes.

Considérons blocs de contrôle.

Bloc de démarrage (bottebloc)

Contient le nom du volume, son numéro de série, le bloc de paramètres du BIOS et le programme de démarrage.

Le programme d'amorçage trouve le fichier OS 2 LDR , le lit en mémoire et transfère le contrôle à ce programme de démarrage du système d'exploitation, qui, à son tour, charge le noyau OS/2 du disque vers la mémoire - OS 2 KRNL. Et déjà OS 2 KRIML utiliser les informations du fichier CONFIG. SYSTÈME charge en mémoire tous les autres éléments nécessaires modules logiciels et des blocs de données.

Le bloc de démarrage est situé dans les secteurs 0 à 15.

SuperBloc(super bloc)

Contient

· pointeur vers une liste de bitmaps (liste de blocs bitmap). Cette liste répertorie tous les blocs du disque contenant les bitmaps utilisés pour détecter les secteurs libres ;

· pointeur vers la liste des blocs défectueux (bad block list). Lorsque le système détecte un bloc endommagé, celui-ci est ajouté à cette liste et n'est plus utilisé pour stocker des informations ;

· pointeur vers la bande de répertoire

· pointeur vers le nœud de fichier (nœud F) du répertoire racine,

· date du dernier scan de la partition par CHKDSK ;

· informations sur la taille de bande (dans la mise en œuvre actuelle de HPFS - 8 Mo).

Le super bloc est situé dans le secteur 16.

De rechangebloc(bloc de rechange)

Contient

· pointeur vers la carte de remplacement d'urgence (carte des correctifs ou zones de correctifs) ;

· pointeur vers la liste des blocs de rechange libres (liste des blocs libres d'urgence du répertoire) ;

· un certain nombre d'indicateurs et de descripteurs système.

Ce bloc est situé dans le secteur 17 du disque.

Le bloc de sauvegarde offre une tolérance élevée aux pannes au système de fichiers HPFS et vous permet de récupérer les données endommagées sur le disque.

Principe de placement de fichiers

Pour réduire le temps de positionnement des têtes de lecture/écriture d'un disque dur, le système HPFS s'efforce de

1) placez le fichier dans des blocs adjacents ;

2) si cela n'est pas possible, placez les extensions du fichier fragmenté aussi près que possible les unes des autres,

Pour ce faire, HPFS utilise des statistiques et essaie également de réserver conditionnellement au moins 4 kilo-octets d'espace à la fin des fichiers en croissance.

Principes de stockage des informations sur l'emplacement des fichiers

Chaque fichier et répertoire sur le disque a son propre nœud de fichier F-Node. Il s'agit d'une structure qui contient des informations sur l'emplacement d'un fichier et ses attributs étendus.

Chaque nœud F occupe un secteur et est toujours situé à proximité de son fichier ou répertoire (généralement juste avant le fichier ou le répertoire). L'objet F-Node contient

· longueur,

· 15 premiers caractères du nom du fichier,

· informations de service spéciales,

· statistiques sur l'accès aux fichiers,

· attributs de fichier étendus,

· une liste de droits d'accès (ou seulement une partie de cette liste, si elle est très longue) ; Si les attributs étendus sont trop grands pour le nœud de fichier, un pointeur vers eux y est écrit.

· informations associatives sur la localisation et la subordination du dossier, etc.

Si le fichier est contigu, son emplacement sur le disque est décrit par deux nombres de 32 bits. Le premier nombre est un pointeur vers le premier bloc du fichier et le second est la longueur de l'étendue (le nombre de blocs consécutifs appartenant au fichier).

Si un fichier est fragmenté, l'emplacement de ses extensions est décrit dans le nœud du fichier par des paires supplémentaires de nombres de 32 bits.

Un nœud de fichier peut contenir des informations sur jusqu'à huit extensions d'un fichier. Si un fichier a plus d'extensions, un pointeur vers un bloc d'allocation est écrit sur son nœud de fichier, qui peut contenir jusqu'à 40 pointeurs vers des extensions ou, comme pour un bloc d'arborescence de répertoires, vers d'autres blocs d'allocation.

Structure et emplacement du répertoire

Utilisé pour stocker des répertoires bande située au centre du disque.

Cette bande s'appelle annuairegroupe.

S'il est complètement plein, HPFS commence à placer les répertoires de fichiers dans d'autres bandes.

Placer cette structure d'information au milieu du disque réduit considérablement le temps moyen de positionnement de la tête de lecture/écriture.

Cependant, une contribution nettement plus importante aux performances HPFS (par rapport au placement de la bande de répertoire au milieu d'un disque logique) est apportée en utilisant méthode arbres binaires équilibrés pour stocker et récupérer des informations sur l'emplacement des fichiers.

Rappelez-vous que dans le système de fichiers GRAISSE le répertoire a une structure linéaire, non ordonnée d'une manière particulière, donc lors de la recherche d'un fichier, vous devez le parcourir séquentiellement dès le début.

Dans HPFS, la structure des répertoires est un arbre équilibré avec des entrées classées par ordre alphabétique.

Chaque entrée incluse dans l'arborescence contient

· attributs du fichier,

· pointeur vers le nœud du fichier correspondant,

des informations sur l'heure et la date de création du fichier, l'heure et la date de la dernière mise à jour et accès,

longueur des données contenant des attributs étendus,

· compteur d'accès aux fichiers,

longueur du nom de fichier

· le nom lui-même,

· et d'autres informations.

Le système de fichiers HPFS examine uniquement les branches nécessaires de l'arborescence binaire lors de la recherche d'un fichier dans un répertoire. Cette méthode est bien plus efficace que la lecture séquentielle de toutes les entrées d’un répertoire, ce qui est le cas du système FAT.

La taille de chaque bloc en termes de répertoires alloués dans l'implémentation actuelle de HPFS est de 2 Ko. La taille de l'entrée décrivant le fichier dépend de la taille du nom du fichier. Si un nom fait 13 octets (pour le format 8.3), alors un bloc de 2 Ko peut contenir jusqu'à 40 descripteurs de fichiers. Les blocs sont connectés les uns aux autres via une liste.

Problèmes

Lorsque vous renommez des fichiers, un rééquilibrage de l'arborescence peut se produire. Créer un fichier, le renommer ou l'effacer peut entraîner blocs de répertoire en cascade. En fait, un changement de nom peut échouer en raison d'un manque d'espace disque, même si la taille du fichier lui-même n'a pas augmenté. Pour éviter ce désastre, HPFS maintient un petit pool de blocs gratuits pouvant être utilisés en cas de sinistre. Cette opération peut nécessiter l'allocation de blocs supplémentaires sur un disque plein. Un pointeur vers ce pool de blocs libres est stocké dans SpareBlock.

Principes de placement de fichiers et de répertoires sur le disque dansHPFS:

· les informations sur l'emplacement des fichiers sont dispersées sur tout le disque, avec des enregistrements pour chaque fichier spécifique situés (si possible) dans des secteurs adjacents et proches des données sur leur emplacement ;

· les répertoires sont situés au milieu de l'espace disque ;

· Les répertoires sont stockés sous forme d'arbre binaire équilibré avec des entrées classées par ordre alphabétique.

Fiabilité du stockage des données dans HPFS

Tout système de fichiers doit disposer d'un moyen de corriger les erreurs qui se produisent lors de l'écriture d'informations sur le disque. Le système HPFS utilise pour cela mécanisme de remplacement d'urgence ( correctif).

Si le système de fichiers HPFS rencontre un problème lors de l'écriture des données sur le disque, il affiche un message d'erreur. HPFS stocke alors les informations qui auraient dû être écrites sur le secteur défectueux dans l'un des secteurs libres réservés à l'avance pour cette éventualité. La liste des blocs de rechange libres est stockée dans le bloc de rechange HPFS. Si une erreur est détectée lors de l'écriture de données dans un bloc normal, HPFS sélectionne l'un des blocs de rechange libres et y stocke les données. Le système de fichiers se met ensuite à jour carte de remplacement d'urgence dans l'unité de réserve.

Cette carte est simplement constituée de paires de mots doubles, chacun étant un numéro de secteur de 32 bits.

Le premier chiffre indique le secteur défectueux, et le second indique le secteur parmi les secteurs de rechange disponibles qui a été sélectionné pour le remplacer.

Après avoir remplacé le secteur défectueux par un secteur de rechange, la carte de remplacement d'urgence est écrite sur le disque et une fenêtre contextuelle apparaît à l'écran informant l'utilisateur qu'une erreur d'écriture sur le disque s'est produite. Chaque fois que le système écrit ou lit un secteur de disque, il examine la carte de récupération et remplace tous les numéros de secteur défectueux par des numéros de secteur de rechange avec les données correspondantes.

Il convient de noter que cette traduction de numéros n'affecte pas de manière significative les performances du système, puisqu'elle est effectuée uniquement lors de l'accès physique au disque, et non lors de la lecture des données du cache disque.

Système de fichiers NTFS

Le système de fichiers NTFS (New Technology File System) contient un certain nombre d'améliorations et de modifications significatives qui le distinguent considérablement des autres systèmes de fichiers.

A noter qu'à de rares exceptions près, avec Les partitions NTFS ne peuvent être utilisées que directement depuisles fenêtresNT. bien qu'il existe des implémentations correspondantes de systèmes de gestion de fichiers pour lire des fichiers à partir de volumes NTFS pour un certain nombre de systèmes d'exploitation.

Cependant, il n'existe pas d'implémentation complète permettant de travailler avec NTFS en dehors de Windows NT.

NTFS n'est pas pris en charge sur les systèmes d'exploitation largement utilisés Windows 98 et Windows Millennium Edition.

Principales caractéristiquesNTFS

· le travail sur de grands disques s'effectue efficacement (beaucoup plus efficacement qu'en FAT) ;

· il existe des outils pour restreindre l'accès aux fichiers et répertoires Þ Les partitions NTFS assurent la sécurité locale pour les fichiers et les répertoires ;

· un mécanisme de transaction a été introduit dans lequel enregistrement opérations sur les fichiers Þ augmentation significative de la fiabilité;

· De nombreuses restrictions sur le nombre maximum de secteurs de disque et/ou de clusters ont été supprimées ;

· un nom de fichier en NTFS, contrairement aux systèmes de fichiers FAT et HPFS, peut contenir n'importe quel caractère, y compris l'ensemble complet des alphabets nationaux, puisque les données sont représentées en Unicode - une représentation 16 bits qui donne 65 535 caractères différents. La longueur maximale d'un nom de fichier en NTFS est de 255 caractères.

· NTFS dispose également de capacités de compression intégrées que vous pouvez appliquer à des fichiers individuels, à des répertoires entiers et même à des volumes (et ensuite les annuler ou les attribuer à votre guise).

Structure des volumes avec le système de fichiers NTFS

Une partition NTFS est appelée un volume (volume). La taille maximale possible du volume (et de la taille du fichier) est de 16 Mo (exaoctet 2**64).

Comme d'autres systèmes, NTFS divise l'espace disque d'un volume en clusters, c'est-à-dire des blocs de données traités comme des unités de données. NTFS prend en charge des tailles de cluster allant de 512 octets à 64 Ko ; le standard est un cluster de 2 ou 4 Ko.

Tout l'espace disque dans NTFS est divisé en deux parties inégales.

Les premiers 12 % du disque sont alloués à la zone dite MFT - espace qui peut être occupé par le service principal métafichier MFT.

Il n'est pas possible d'écrire des données dans cette zone. La zone MFT reste toujours vide - ceci est fait pour que le fichier MFT, si possible, ne se fragmente pas à mesure qu'il grandit.

Les 88 % restants du volume sont constitués d’espace de stockage de fichiers standard.

MFT (maîtredéposertableau - table de fichiers générale) est essentiellement un répertoire de tous les autres fichiers du disque, y compris lui-même. Il est conçu pour déterminer l'emplacement des fichiers.

MFT se compose d’enregistrements de taille fixe. La taille de l'enregistrement MFT (minimum 1 Ko et maximum 4 Ko) est déterminée lors du formatage du volume.

Chaque entrée correspond à un fichier.

Les 16 premières entrées sont de nature service et ne sont pas disponibles pour le système d'exploitation - elles sont appelées métafichiers, et le tout premier métafichier est le MFT lui-même.

Ces 16 premiers éléments MFT sont la seule partie du disque qui a une position strictement fixe. Une copie de ces mêmes 16 entrées est conservée au milieu du volume par souci de fiabilité.

Les parties restantes du fichier MFT peuvent être situées, comme tout autre fichier, à des emplacements arbitraires sur le disque.

Les métafichiers sont de nature de service - chacun d'eux est responsable d'un certain aspect du fonctionnement du système. Les métafichiers se trouvent dans le répertoire racine du volume NTFS. Ils commencent tous par le symbole « $ », bien qu'il soit difficile d'obtenir des informations à leur sujet par des moyens standard. Dans le tableau Les principaux métafichiers et leur objectif sont donnés.

Nom du métafichier	Objectif du métafichier
$MFT	Table de fichiers maître elle-même
$MFTmirr	Une copie des 16 premières entrées MFT placées au milieu du volume
$FichierJournal	Fichier de support de journalisation
$Volume	Informations sur le service : nom du volume, version du système de fichiers, etc.
$AttrDef	Liste des attributs de fichiers standards sur le volume
		Répertoire racine
$Bitmap		Carte de l'espace libre en volume
$Boot		Secteur de démarrage (si la partition est bootable)
Quota $		Un fichier qui enregistre les droits des utilisateurs pour utiliser l'espace disque (ce fichier n'a commencé à fonctionner que dans Windows 2000 avec NTFS 5.0)
$Upcase		Fichier - un tableau de correspondance entre les lettres majuscules et minuscules dans les noms de fichiers. En NTFS, les noms de fichiers sont écrits en Unicode (ce qui équivaut à 65 000 symboles différents) et rechercher des équivalents grands et petits dans ce cas est une tâche non triviale

L'enregistrement MFT correspondant stocke toutes les informations sur le fichier :

· nom de fichier,

· taille;

· attributs de fichier ;

· position sur le disque de fragments individuels, etc.

Si un enregistrement MFT ne suffit pas pour l'information, alors plusieurs enregistrements sont utilisés, et pas nécessairement consécutifs.

Si le fichier n'est pas très volumineux, les données du fichier sont stockées directement dans le MFT, dans l'espace restant des données principales au sein d'un enregistrement MFT.

Un fichier sur un volume NTFS est identifié par ce qu'on appelle lien de fichier(File Reference), qui est représenté par un nombre de 64 bits.

· numéro de dossier qui correspond au numéro d'enregistrement dans MFT,

· et les numéros de séquence. Ce numéro est incrémenté chaque fois qu'un numéro donné dans la MFT est réutilisé, permettant au système de fichiers NTFS d'effectuer des contrôles d'intégrité internes.

Chaque fichier en NTFS est représenté par ruisseaux(flux), c'est-à-dire qu'il n'a pas « seulement des données » en tant que telles, mais il existe des flux.

L'un des flux est constitué par les données du fichier.

La plupart des attributs de fichiers sont également des flux.

Ainsi, il s'avère que le fichier n'a qu'une seule entité de base - le numéro dans le MFT, et tout le reste, y compris ses flux, est facultatif.

Cette approche peut être utilisée efficacement - par exemple, vous pouvez « attacher » un autre flux à un fichier en y écrivant n'importe quelle donnée.

Les attributs standard des fichiers et répertoires sur un volume NTFS ont des noms et des codes de type fixes.

Catalogue dans NTFS se trouve un fichier spécial qui stocke des liens vers d'autres fichiers et répertoires.

Le fichier catalogue est divisé en blocs, chacun contenant

· nom de fichier,

attributs de base et

Le répertoire racine du disque n'est pas différent des répertoires normaux, à l'exception d'un lien spécial vers celui-ci depuis le début du métafichier MFT.

La structure de répertoires interne est une arborescence binaire, similaire à HPFS.

Le nombre de fichiers dans les répertoires racine et non racine n'est pas limité.

Le système de fichiers NTFS prend en charge le modèle objet de sécurité NT : NTFS traite les répertoires et les fichiers comme des types d'objets distincts et gère des listes d'autorisations distinctes (bien que se chevauchant) pour chaque type.

NTFS offre une sécurité au niveau des fichiers ; cela signifie que les droits d'accès aux volumes, répertoires et fichiers peuvent dépendre compte l'utilisateur et les groupes auxquels il appartient. Chaque fois qu'un utilisateur accède à un objet du système de fichiers, ses droits d'accès sont vérifiés par rapport à la liste d'autorisations de cet objet. Si l'utilisateur dispose des droits suffisants, sa demande est accordée ; sinon la demande est rejetée. Ce modèle de sécurité s'applique à la fois à l'enregistrement des utilisateurs locaux sur les ordinateurs NT et aux requêtes réseau distantes.

Le système NTFS possède également certaines capacités d'auto-réparation. NTFS prend en charge divers mécanismes de vérification de l'intégrité du système, notamment la journalisation des transactions, qui permet de relire les opérations d'écriture de fichiers dans un journal système spécial.

À enregistrement opérations sur les fichiers, le système de gestion de fichiers enregistre les modifications qui se produisent dans un fichier de service spécial. Au début d'une opération liée à la modification de la structure du fichier, une note correspondante est faite. En cas d'échec lors des opérations sur les fichiers, ladite marque de début d'opération reste indiquée comme incomplète. Lorsque vous effectuez une vérification de l'intégrité du système de fichiers après le redémarrage de la machine, ces opérations en attente seront annulées et les fichiers seront restaurés à leur état d'origine. Si l'opération de modification des données dans les fichiers est terminée normalement, alors dans ce même fichier de support de journalisation de service, l'opération est marquée comme terminée.

Le principal inconvénient du système de fichiersNTFS- les données de service prennent beaucoup de place (par exemple, chaque élément du répertoire occupe 2 Ko) - pour les petites partitions, les données de service peuvent occuper jusqu'à 25 % du volume du média.

Þ NTFS ne peut pas être utilisé pour formater des disquettes. Vous ne devez pas l'utiliser pour formater des partitions inférieures à 100 Mo.

Système de fichiers du système d'exploitation UNIX

Dans le monde UNIX, il existe plusieurs types de systèmes de fichiers dotés de leur propre structure de mémoire externe. Les plus connus sont le système de fichiers traditionnel UNIX System V (s5) et le Famille UNIX BSD(ufs).

Considérez l'article 5.

Un fichier sur un système UNIX est une collection de caractères à accès aléatoire.

Le fichier a une structure qui lui est imposée par l'utilisateur.

Déposer Système Unix, est un système de fichiers hiérarchique et multi-utilisateurs.

Le système de fichiers a une structure arborescente. Les sommets (nœuds intermédiaires) de l'arborescence sont des répertoires avec des liens vers d'autres répertoires ou fichiers. Les feuilles de l'arborescence correspondent à des fichiers ou répertoires vides.

Commentaire. En fait, le système de fichiers Unix n’est pas arborescent. Le fait est que le système a la possibilité de violer la hiérarchie sous forme d'arbre, puisqu'il est possible d'associer plusieurs noms avec le même contenu de fichier.

Structure du disque

Le disque est divisé en blocs. La taille du bloc de données est déterminée lors du formatage du système de fichiers avec la commande mkfs et peut être définie sur 512, 1 024, 2 048, 4 096 ou 8 192 octets.

On compte 512 octets (taille du secteur).

L'espace disque est divisé dans les zones suivantes (voir figure) :

· bloc de chargement ;

· superbloc de contrôle ;

· tableau d'i-nœuds ;

· zone de stockage du contenu (données) des fichiers ;

· un ensemble de blocs libres (liés dans une liste) ;

Bloc de démarrage

Superbloc

je - nœud

. . .

je - nœud

Commentaire. Pour le système de fichiers UFS - tout cela est répété pour un groupe de cylindres (sauf pour le bloc Boot) + une zone spéciale est allouée pour décrire le groupe de cylindres

Bloc de démarrage

Le bloc est situé dans le bloc n°0. (Rappelez-vous que l'emplacement de ce bloc dans le bloc zéro du périphérique système est déterminé par le matériel, puisque le chargeur de démarrage matériel accède toujours au bloc zéro du périphérique système. Il s'agit du dernier composant du système de fichiers qui dépend du matériel.)

Le bloc de démarrage contient un programme de promotion utilisé pour lancer initialement le système d'exploitation UNIX. Dans les systèmes de fichiers S 5, seul le bloc de démarrage du système de fichiers racine est réellement utilisé. Dans les systèmes de fichiers supplémentaires, cette zone est présente, mais n'est pas utilisée.

Superbloc

Il contient des informations opérationnelles sur l'état du système de fichiers, ainsi que des données sur les paramètres du système de fichiers.

En particulier, le superbloc contient les informations suivantes

· nombre de i-nœuds (descripteurs d'index) ;

· taille de la partition???;

· liste des blocs libres ;

· liste des i-nœuds libres ;

· et autre.

Faisons attention ! L'espace libre sur le disque est liste chaînée de blocs gratuits. Cette liste est stockée dans un superbloc.

Les éléments de liste sont des tableaux de 50 éléments (si bloc = 512 octets, alors élément = 16 bits) :

· Les éléments du tableau n° 1 à 48 contiennent les nombres de blocs libres d'espace de bloc de fichier de 2 à 49.

· l'élément #0 contient un pointeur vers la suite de la liste, et

· le dernier élément (n° 49) contient un pointeur vers un élément libre du tableau.

Si un processus a besoin d'un bloc libre pour développer un fichier, le système sélectionne un élément du tableau à l'aide d'un pointeur (vers un élément libre) et le bloc avec le numéro stocké dans cet élément est fourni au fichier. Si le fichier est réduit, les nombres libérés sont ajoutés au tableau de blocs libres et le pointeur vers l'élément libre est ajusté.

La taille du tableau étant de 50 éléments, deux situations critiques sont possibles :

1. Lorsque nous libérons des blocs de fichiers, mais qu'ils ne peuvent pas tenir dans ce tableau. Dans ce cas, un bloc libre est sélectionné dans le système de fichiers et le tableau entièrement rempli de blocs libres est copié dans ce bloc, après quoi la valeur du pointeur vers l'élément libre est réinitialisée, et l'élément zéro du tableau, qui se trouve dans le superbloc, contient le numéro du bloc que le système a choisi pour copier le contenu du tableau. A ce moment, un nouvel élément de la liste des blocs libres est créé (chacun comportant 50 éléments).

2. Lorsque le contenu des éléments du tableau de blocs libres est épuisé (dans ce cas, l'élément zéro du tableau est zéro). Si cet élément n'est pas égal à zéro, alors cela signifie qu'il y a une suite de le tableau. Cette suite est lue dans une copie du superbloc en RAM.

Liste gratuitei-nœuds. Il s'agit d'un tampon composé de 100 éléments. Il contient des informations sur 100 numéros d'i-nodes actuellement gratuits.

Le superbloc est toujours en RAM

Þ toutes les opérations (la libération et l'occupation des blocs et des i-nœuds se produisent dans la RAM Þ minimiser les échanges de disques.

Mais! Si le contenu du superbloc n'est pas écrit sur le disque et que l'alimentation est coupée, des problèmes surviendront (un écart entre l'état réel du système de fichiers et le contenu du superbloc). Mais c'est déjà une exigence pour la fiabilité des équipements du système.

Commentaire. Les systèmes de fichiers UFS prennent en charge plusieurs copies du superbloc (une copie par groupe de cylindres) pour améliorer la stabilité.

Zone d'inode

Il s'agit d'un tableau de descriptions de fichiers appelé je -nœuds (je-nœud).(64 octets ?)

Chaque descripteur d'index (i-node) d'un fichier contient :

· Type de fichier (fichier/répertoire/fichier spécial/fifo/socket)

· Attributs (droits d'accès) - 10

ID du propriétaire du fichier

· ID de groupe du propriétaire du fichier

· Temps de création du fichier

Heure de modification du fichier

· Heure du dernier accès au fichier

· Longueur du fichier

· Nombre de liens vers un i-node donné à partir de différents répertoires

Adresses de bloc de fichiers

!note. Il n'y a pas de nom de fichier ici

Regardons de plus près comment il est organisé adressage de bloc, dans lequel se trouve le fichier. Ainsi, dans le champ d'adresse, il y a les numéros des 10 premiers blocs du fichier.

Si le fichier dépasse dix blocs, alors le mécanisme suivant commence à fonctionner : le 11ème élément du champ contient le numéro de bloc, qui contient 128 (256) liens vers des blocs de ce fichier. Si le fichier est encore plus volumineux, le 12ème élément du champ est utilisé - il contient le numéro de bloc, qui contient 128(256) numéros de bloc, chaque bloc contenant 128(256) numéros de bloc du système de fichiers. Et si le fichier est encore plus volumineux, alors le 13ème élément est utilisé - où la profondeur d'imbrication de la liste est augmentée d'un autre.

De cette façon, nous pouvons obtenir un fichier de taille (10+128+128 2 +128 3)*512.

Cela peut être représenté comme suit :

Adresse du 1er bloc du fichier

Adresse du 2ème bloc du fichier

Adresse du 10ème bloc du fichier

Adresse de bloc d'adressage indirect (bloc avec 256 adresses de bloc)

Adresse du 2ème bloc d'adressage indirect (bloc de 256 blocs d'adresses avec adresses)

Adresse du 3ème bloc d'adressage indirect (bloc avec adresses de blocs avec adresses de blocs avec adresses)

Protection des fichiers

Examinons maintenant les identifiants de propriétaire et de groupe ainsi que les bits de sécurité.

Sous Unix OS, il est utilisé hiérarchie des utilisateurs à trois niveaux:

Le premier niveau concerne tous les utilisateurs.

Le deuxième niveau concerne les groupes d’utilisateurs. (Tous les utilisateurs sont divisés en groupes.

Le troisième niveau est un utilisateur spécifique (les groupes sont constitués de vrais utilisateurs). Du fait de cette organisation des utilisateurs en trois niveaux, chaque fichier possède trois attributs :

1) Propriétaire du fichier. Cet attribut est associé à un utilisateur spécifique, qui est automatiquement attribué par le système comme propriétaire du fichier. Vous pouvez devenir propriétaire par défaut en créant un fichier, et il existe également une commande qui vous permet de changer le propriétaire d'un fichier.

2) Protection de l'accès aux fichiers. L'accès à chaque fichier est limité à trois catégories :

· droits du propriétaire (ce que le propriétaire peut faire avec ce fichier, dans le cas général - pas nécessairement tout) ;

· droits du groupe auquel appartient le propriétaire du fichier. Le propriétaire n'est pas inclus ici (par exemple, un fichier peut être verrouillé en lecture pour le propriétaire, mais tous les autres membres du groupe peuvent librement lire le fichier ;

· tous les autres utilisateurs du système ;

Ces trois catégories régulent trois actions : lire dans un fichier, écrire dans un fichier et exécuter un fichier (dans le mnémonique Systèmes R, W, X, respectivement). Chaque fichier de ces trois catégories définit quel utilisateur peut lire, lequel peut écrire et qui peut l'exécuter en tant que processus.

Organisation de l'annuaire

Du point de vue du système d'exploitation, un répertoire est un fichier standard contenant des données sur tous les fichiers appartenant au répertoire.

Un élément de répertoire se compose de deux champs :

1) numéro du nœud i (numéro ordinal dans le tableau des nœuds i) et

2)nom du fichier :

Chaque répertoire contient deux noms spéciaux : « . » - le répertoire lui-même ; '..' - Dossier Parent.

(Pour le répertoire racine, le parent fait référence au même répertoire.)

En général, un répertoire peut contenir plusieurs entrées faisant référence au même i-node, mais le répertoire ne peut pas contenir d'entrées portant les mêmes noms. Autrement dit, un nombre arbitraire de noms peut être associé au contenu du fichier. On l'appelle attacher. Une entrée de répertoire qui fait référence à un seul fichier est appelée communication.

Les fichiers existent indépendamment des entrées du répertoire et les liens du répertoire pointent en fait vers des fichiers physiques. Un fichier « disparaît » lorsque le dernier lien pointant vers lui est supprimé.

Ainsi, pour accéder à un fichier par son nom, système opérateur

1. trouve ce nom dans le répertoire contenant le fichier,

2. récupère le numéro du i-node du fichier,

3. par numéro trouve le i-nœud dans la zone des i-nœuds,

4. du i-node reçoit les adresses des blocs dans lesquels se trouvent les données du fichier,

5. lit les blocs de la zone de données en utilisant les adresses de bloc.

Structure de partition de disque dans EXT2 FS

L'ensemble de l'espace de partition est divisé en blocs. Un bloc peut avoir une taille de 1, 2 ou 4 kilo-octets. Un bloc est une unité adressable d’espace disque.

Les blocs de leur zone sont regroupés en groupes de blocs. Les groupes de blocs dans un système de fichiers et les blocs au sein d'un groupe sont numérotés séquentiellement, en commençant par 1. Le premier bloc d'un disque est numéroté 1 et appartient au groupe numéro 1. Le nombre total de blocs sur un disque (dans une partition de disque) est un diviseur de la capacité du disque, exprimé en secteurs. Et le nombre de groupes de blocs ne doit pas nécessairement diviser le nombre de blocs, car le dernier groupe de blocs peut ne pas être complet. Le début de chaque groupe de blocs a une adresse, qui peut être obtenue sous la forme ((numéro de groupe - 1)* (nombre de blocs dans le groupe)).

Chaque groupe de blocs a la même structure. Sa structure est présentée dans le tableau.

Le premier élément de cette structure (superbloc) est le même pour tous les groupes, et tous les autres sont individuels pour chaque groupe. Le superbloc est stocké dans le premier bloc de chaque groupe de blocs (sauf pour le groupe 1, qui possède un enregistrement de démarrage dans le premier bloc). Superbloc est le point de départ du système de fichiers. Sa taille est de 1 024 octets et il est toujours situé à un décalage de 1 024 octets par rapport au début du système de fichiers. La présence de plusieurs copies d'un superbloc s'explique par l'extrême importance de cet élément du système de fichiers. Les doublons de superbloc sont utilisés lors de la récupération d'un système de fichiers après des pannes.

Les informations stockées dans le superbloc permettent d'organiser l'accès au reste des données du disque. Le superbloc détermine la taille du système de fichiers, le nombre maximum de fichiers dans la partition, la quantité d'espace libre et contient des informations sur l'endroit où rechercher les zones non allouées. Lorsque le système d'exploitation démarre, le superbloc est lu en mémoire et toutes les modifications apportées au système de fichiers sont d'abord reflétées dans une copie du superbloc située dans le système d'exploitation et ne sont écrites sur le disque que périodiquement. Cela améliore les performances du système car de nombreux utilisateurs et processus mettent constamment à jour les fichiers. En revanche, lorsque le système est éteint, le superbloc doit être écrit sur le disque, ce qui ne permet pas d'éteindre l'ordinateur par une simple mise hors tension. Sinon, au prochain démarrage, les informations enregistrées dans le superbloc ne correspondront pas à l'état réel du système de fichiers.

Après le superbloc se trouve une description du groupe de blocs (Descripteurs de groupe). Ce descriptif contient :

Adresse du bloc contenant le bitmap de bloc de ce groupe ;

Adresse du bloc contenant le bitmap d'inode de ce groupe ;

Adresse du bloc contenant la table d'inodes de ce groupe ;

Compteur du nombre de blocs libres dans ce groupe ;

Le nombre d'inodes libres dans ce groupe ;

Le nombre d'inodes dans un groupe donné qui sont des répertoires

et d'autres données.

Les informations stockées dans la description du groupe sont utilisées pour localiser les bitmaps de bloc et d'inode, ainsi que la table d'inode.

Système de fichiers Poste 2 se caractérise par :

structure hiérarchique,
traitement coordonné d'ensembles de données,
extension de fichier dynamique,
protection des informations dans les fichiers,
traiter les périphériques (tels que les terminaux et les lecteurs de bandes) comme des fichiers.

Représentation des fichiers internes

Chaque fichier du système Ext 2 possède un index unique. L'index contient les informations nécessaires à tout processus pour accéder au fichier. Les processus accèdent aux fichiers à l'aide d'un ensemble bien défini d'appels système et identifient le fichier avec une chaîne de caractères qui agit comme un nom de fichier qualifié. Chaque nom composé identifie un fichier de manière unique, de sorte que le noyau système convertit ce nom en un index de fichier. L'index comprend une table d'adresses où les informations sur le fichier se trouvent sur le disque. Étant donné que chaque bloc d'un disque est adressé par son propre numéro, cette table stocke une collection de numéros de blocs de disque. Pour augmenter la flexibilité, le noyau ajoute un fichier bloc par bloc, permettant aux informations du fichier d'être dispersées dans tout le système de fichiers. Mais cette disposition complique la tâche de recherche de données. La table d'adresses contient une liste de numéros de bloc contenant des informations appartenant au fichier.

Inodes de fichiers

Chaque fichier sur le disque possède un inode de fichier correspondant, qui est identifié par son numéro de série - l'index de fichier. Cela signifie que le nombre de fichiers pouvant être créés sur un système de fichiers est limité par le nombre d'inodes, qui est soit explicitement spécifié lors de la création du système de fichiers, soit calculé en fonction de la taille physique de la partition de disque. Les inodes existent sur le disque sous forme statique et le noyau les lit en mémoire avant de travailler avec eux.

L'inode du fichier contient les informations suivantes :

- Le type et les droits d'accès à ce fichier.

Identifiant du propriétaire du fichier (Owner Uid).

Taille du fichier en octets.

Heure du dernier accès au fichier (Heure d'accès).

Heure de création du fichier.

Heure de la dernière modification du fichier.

Heure de suppression du fichier.

ID de groupe (GID).

Les liens comptent.

Le nombre de blocs occupés par le fichier.

Indicateurs de fichier

Réservé au système d'exploitation

Pointeurs vers des blocs dans lesquels les données du fichier sont écrites (un exemple d'adressage direct et indirect sur la Fig. 1)

Version du fichier (pour NFS)

Fichier ACL

Liste de contrôle d'accès d'annuaire

Adresse du fragment

Numéro de fragment

Taille des fragments

Catalogues

Les répertoires sont des fichiers.

Le noyau stocke les données dans un répertoire comme il le fait dans un type de fichier normal, en utilisant une structure d'index et des blocs avec des niveaux d'adressage direct et indirect. Les processus peuvent lire les données des répertoires de la même manière qu'ils lisent les fichiers normaux, cependant, l'accès exclusif en écriture au répertoire est réservé par le noyau, garantissant que la structure des répertoires est correcte.)

Lorsqu'un processus utilise un chemin de fichier, le noyau recherche dans les répertoires le numéro d'inode correspondant. Une fois le nom du fichier converti en numéro d'inode, l'inode est placé en mémoire puis utilisé dans les requêtes suivantes.

Fonctionnalités supplémentaires d'EXT2 FS

En plus des fonctionnalités Unix standard, EXT2fs fournit des fonctionnalités supplémentaires qui ne sont généralement pas prises en charge par les systèmes de fichiers Unix.

Les attributs de fichier vous permettent de modifier la façon dont le noyau réagit lorsque vous travaillez avec des ensembles de fichiers. Vous pouvez définir des attributs sur un fichier ou un répertoire. Dans le second cas, les fichiers créés dans ce répertoire héritent de ces attributs.

Lors du montage du système, certaines fonctionnalités liées aux attributs de fichiers peuvent être définies. L'option de montage permet à l'administrateur de choisir la manière dont les fichiers sont créés. Dans un système de fichiers spécifique à BSD, les fichiers sont créés avec le même ID de groupe que le répertoire parent. Les fonctionnalités du System V sont un peu plus complexes. Si un répertoire a le bit setgid défini, alors les fichiers créés héritent de l'identifiant de groupe de ce répertoire et les sous-répertoires héritent de l'identifiant de groupe et du bit setgid. Sinon, les fichiers et répertoires sont créés avec l'ID de groupe principal du processus appelant.

Le système EXT2fs peut utiliser une modification de données synchrone similaire au système BSD. L'option de montage permet à l'administrateur de spécifier que toutes les données (inodes, blocs de bits, blocs indirects et blocs de répertoire) soient écrites sur le disque de manière synchrone lorsqu'elles sont modifiées. Cela peut être utilisé pour atteindre une capacité d’enregistrement de données élevée, mais entraîne également de mauvaises performances. En réalité, cette fonction n'est généralement pas utilisée car, en plus de dégrader les performances, elle peut entraîner la perte de données utilisateur qui ne sont pas signalées lors de la vérification du système de fichiers.

EXT2fs vous permet de sélectionner la taille du bloc logique lors de la création d'un système de fichiers. Sa taille peut être de 1 024, 2 048 ou 4 096 octets. L'utilisation de blocs plus grands entraîne des opérations d'E/S plus rapides (puisque moins de requêtes de disque sont effectuées) et donc moins de mouvements de tête. D’un autre côté, l’utilisation de gros blocs entraîne un gaspillage d’espace disque. En règle générale, le dernier bloc d'un fichier n'est pas entièrement utilisé pour stocker des informations. Ainsi, à mesure que la taille du bloc augmente, la quantité d'espace disque gaspillé augmente.

EXT2fs vous permet d'utiliser des liens symboliques accélérés. Lors de l'utilisation de tels liens, les blocs de données du système de fichiers ne sont pas utilisés. Le nom du fichier de destination n'est pas stocké dans le bloc de données, mais dans l'inode lui-même. Cette structure permet d'économiser de l'espace disque et d'accélérer le traitement des liens symboliques. Bien entendu, l’espace réservé à un handle est limité, donc tous les liens ne peuvent pas être représentés comme un lien accéléré. La longueur maximale d'un nom de fichier dans un lien accéléré est de 60 caractères. Dans un avenir proche, il est prévu d'étendre ce système aux petits fichiers.

EXT2fs surveille l'état du système de fichiers. Le noyau utilise un champ séparé dans le superbloc pour indiquer l'état du système de fichiers. Si le système de fichiers est monté en mode lecture/écriture, alors son état est défini sur « Not Clean ». S'il est démonté ou remonté en mode lecture seule, alors son état est défini sur « Nettoyer ». Lors des vérifications du démarrage du système et de l'état du système de fichiers, ces informations sont utilisées pour déterminer si une vérification du système de fichiers est nécessaire. Le noyau place également quelques erreurs dans ce champ. Lorsque le noyau détecte une incompatibilité, le système de fichiers est marqué comme « Erroné ». Le vérificateur du système de fichiers teste ces informations pour vérifier le système, même si son état est réellement Clean.

Ignorer les tests du système de fichiers pendant une longue période peut parfois entraîner certaines difficultés, c'est pourquoi EXT2fs inclut deux méthodes pour vérifier régulièrement le système. Le superbloc contient le compteur de montage système. Ce compteur est incrémenté à chaque fois que le système est monté en mode lecture/écriture. Si sa valeur atteint le maximum (elle est également stockée dans le superbloc), alors le programme de test du système de fichiers commence à la vérifier, même si son état est « Propre ». L'heure du dernier contrôle et l'intervalle maximum entre les contrôles sont également stockés dans le superbloc. Lorsque l'intervalle maximum entre les analyses est atteint, l'état du système de fichiers est ignoré et son analyse est lancée.

Optimisation des performances

Le système EXT2fs contient de nombreuses fonctionnalités qui optimisent ses performances, ce qui entraîne une vitesse accrue d'échange d'informations lors de la lecture et de l'écriture de fichiers.

EXT2fs utilise activement le tampon disque. Lorsqu'un bloc doit être lu, le noyau émet une requête d'opération d'E/S vers plusieurs blocs adjacents. Ainsi, le noyau essaie de s'assurer que le prochain bloc à lire a déjà été chargé dans le tampon disque. De telles opérations sont généralement effectuées lors de la lecture séquentielle de fichiers.

Le système EXT2fs contient également un grand nombre d'optimisations pour le placement d'informations. Les groupes de blocs sont utilisés pour regrouper les inodes et les blocs de données correspondants. Le noyau essaie toujours de placer les blocs de données d'un fichier dans le même groupe, ainsi que son descripteur. Ceci a pour but de réduire le mouvement des têtes de lecteur lors de la lecture du descripteur et de ses blocs de données correspondants.

Lors de l'écriture de données dans un fichier, EXT2fs pré-alloue jusqu'à 8 blocs contigus lors de l'allocation d'un nouveau bloc. Cette méthode vous permet d'obtenir des performances élevées sous une charge système importante. Cela permet également de placer les fichiers dans des blocs contigus, ce qui accélère leur lecture ultérieure.

De nombreux utilisateurs sont confrontés à un manque de compréhension des bases des systèmes de fichiers Windows. Il semblerait, pourquoi une théorie inutile ? En fait, c'est la connaissance du fonctionnement profond des différents systèmes de fichiers qui permet de sélectionner correctement l'un ou l'autre système de fichiers pour un support de stockage particulier. Parfois, une erreur de choix peut devenir critique plus tard lors de la résolution du problème de récupération d'informations ou d'usure prématurée du support.

Le système de fichiers se compose d'un système de gestion de fichiers et d'un ensemble de fichiers sur un type de support spécifique (CD, DVD, FDD, HDD, Flash, etc.). Un système de gestion de fichiers permet aux utilisateurs et aux applications d'accéder aux fichiers, de les enregistrer et de maintenir l'intégrité de leur contenu. Le support de stockage à long terme le plus courant dans les temps modernes systèmes informatiques est Disque dur- "Winchester." Ce terme s'applique à tout disque scellé doté de têtes de lecture magnétiques de conception aérodynamique.

Les systèmes de fichiers des systèmes d'exploitation modernes sont installés sur les partitions du disque dur.

FAT 32. Simplicité et fiabilité.

Il existe trois systèmes de fichiers FAT : FAT12 (pour les disquettes FDD), FAT16, FAT32. Ils diffèrent par le nombre de bits (12, 16, 32) pour indiquer le numéro de cluster dans le système de gestion de fichiers. Dans les systèmes de fichiers FAT, l'espace disque logique de tout lecteur logique est divisé en une zone système et une zone de données. BR – Enregistrement de démarrage ; RS – secteurs réservés ; FAT1, FAT2 – tables d'allocation de fichiers 1 et 2 ; RDir (répertoire racine, ROOT) – répertoire racine. La zone de données est divisée en clusters, qui représentent 1 ou plusieurs secteurs adjacents. Dans une table FAT, les clusters appartenant au même fichier sont liés en chaîne. La carte de la zone de données est en fait la File Allocation Table (FAT) Chaque élément de la table FAT (12, 16 ou 32 bits) correspond à un cluster de disques et caractérise son état : libre, occupé ou en mauvais état. grappe. . Pour indiquer le numéro de cluster dans le système de gestion de fichiers FAT16, un mot de 16 bits est utilisé et 65 536 clusters peuvent être adressés.

Un cluster est une unité de mémoire disque minimalement adressable allouée à un fichier. Un fichier ou un répertoire occupe un nombre entier de clusters. Diviser la zone de données en clusters au lieu d'utiliser des secteurs permet de : réduire la taille de la table FAT, réduire la fragmentation des fichiers, réduire la longueur des chaînes de fichiers, accélérer l'accès aux fichiers. Le dernier cluster risque de ne pas être entièrement utilisé, ce qui entraînera une perte notable d'espace disque si la taille du cluster est grande. Sur une disquette, le cluster occupe 1 ou 2 secteurs. Le disque dur comporte 4, 8, 16, 32, 64 secteurs dans un cluster. Chaque élément a la structure suivante : nom de fichier, attribut de fichier, champ de réserve, heure de création, date de création, date de dernier accès, réserve, date de dernière modification, heure de dernière modification, numéro de cluster initial Fat, taille du fichier.

Dans cet exemple, un fichier nommé MyFile.txt est placé à partir du 8ème cluster et occupe 12 clusters. La chaîne de clusters pour ce cas : 8,9,A,B,15,16,17,19,1A,1B,1C,1D. Le cluster numéro 18 est marqué du code F7 comme étant mauvais. Il ne peut pas être utilisé pour héberger des données. Ce code est défini par les utilitaires de formatage et de vérification du disque. Le cluster 1D est marqué du code FF comme dernier appartenant à ce fichier. Les clusters libres sont marqués du code 0. Lorsqu'un nouveau cluster est alloué, le premier cluster libre est utilisé pour l'écriture dans un fichier. À mesure que les fichiers sur le disque sont modifiés, supprimés, déplacés, agrandis et réduits, cette règle de placement conduit à la fragmentation, c'est-à-dire les données d'un fichier ne sont pas situées dans des clusters adjacents, mais parfois très éloignés les uns des autres. Une chaîne complexe se forme. Cela conduit à un travail plus lent avec les fichiers. Étant donné que Fat est utilisé de manière très intensive lors de l'accès au disque, il est chargé dans la RAM. Le système Fat32 est beaucoup plus efficace dans l'utilisation de l'espace disque car il utilise des clusters plus petits que les versions précédentes de Fat. Par rapport au Fat16, cela donne une économie de 10 à 16 %.

Le champ attributaire d'un élément de répertoire peut stocker les valeurs suivantes :

1) archive (installée lorsque le fichier est modifié et supprimé par le programme en cours d'exécution sauvegarde fichiers sur un autre support);

2) répertoire ;

3) étiquette de volume ;

4) systémique ;

5) caché ;

6) en lecture seule.

Les noms longs en FAT32 sont fournis en utilisant plusieurs entrées de répertoire : pour un fichier (une entrée est une entrée pour le nom 8.3 et 24 entrées pour le nom le plus long, qui peut contenir jusqu'à 256 caractères. Par conséquent, il n'est pas recommandé de utilisez des noms longs.

Fondamentalement, le système de fichiers FAT est quelque chose à éviter aujourd'hui. Par conséquent, il est essentiel d’en choisir un approprié qui vous permettra d’éviter ce système de fichiers.

NTFS : commodité et vitesse élevée.

L'un des principaux concepts utilisés lorsque l'on travaille avec NTFS est le concept de volume. Il est possible de créer un volume tolérant aux pannes occupant plusieurs partitions, c'est-à-dire d'utiliser la technologie RAID. NTFS divise tout l'espace disque utilisable sur un volume en clusters, c'est-à-dire des blocs de données adressés en tant qu'unités de données. NTFS prend en charge des tailles de cluster allant de 512 octets à 64 Ko ; 2 ou 4 Ko de disque sont alloués à la zone MFT - espace qui peut être occupé par le métafichier du service principal MFT, augmentant en taille. Il n'est pas possible d'écrire des données dans cette zone. La zone MFT est vide afin que le fichier de service (MFT) ne se fragmente pas à mesure qu'il grandit.

MFT (common file table) est un répertoire centralisé de tous les autres fichiers du disque, y compris lui-même. MFT est divisé en enregistrements de taille fixe de 1 Ko, chaque enregistrement correspondant à un fichier. Les 16 premiers fichiers sont de nature service et sont inaccessibles au système d'exploitation - ils sont appelés métafichiers, le tout premier métafichier étant le MFT lui-même. Ces 16 premiers éléments MFT sont la seule partie du disque qui a une position strictement fixe. Une copie de ces mêmes 16 entrées est conservée au milieu du volume par sécurité car elles sont très importantes. Les parties restantes du fichier MFT peuvent être situées à des endroits arbitraires sur le disque - vous pouvez restaurer sa position en utilisant le fichier lui-même, en « attrapant » la base même - sur le premier élément MFT. Chaque fichier en NTFS est représenté à l'aide de flux ; il ne contient pas de données, mais plutôt des « flux ». L'un des flux est constitué de données de fichiers. Vous pouvez définir plusieurs flux de données pour un fichier.

Principales fonctionnalités de NTFS :

Le travail sur de gros disques s'effectue efficacement (beaucoup plus efficacement qu'en FAT) ;

Il existe des outils pour restreindre l'accès aux fichiers et répertoires ;

Les partitions NTFS assurent la sécurité locale pour les fichiers et les répertoires ;

Un mécanisme de transaction a été introduit, dans lequel les opérations sur les fichiers sont enregistrées ;

Augmentation significative de la fiabilité ;

De nombreuses restrictions sur le nombre maximum de secteurs de disque et/ou de clusters ont été supprimées ;

Un nom de fichier en NTFS, contrairement aux systèmes de fichiers FAT et HPFS, peut contenir n'importe quel caractère, y compris l'ensemble complet des alphabets nationaux, puisque les données sont représentées en Unicode - une représentation 16 bits qui donne 65 535 caractères différents. La longueur maximale d'un nom de fichier en NTFS est de 255 caractères.

NTFS dispose également de capacités de compression intégrées que vous pouvez appliquer à des fichiers individuels, à des répertoires entiers et même à des volumes (puis les annuler ou les réaffecter comme bon vous semble). Un répertoire en NTFS est un fichier spécial qui stocke des liens vers d'autres fichiers et répertoires.

NTFS offre une sécurité au niveau des fichiers ; cela signifie que les droits d'accès aux volumes, répertoires et fichiers peuvent dépendre du compte utilisateur et des groupes auxquels l'utilisateur appartient. Chaque fois qu'un utilisateur accède à un objet du système de fichiers, ses droits d'accès sont vérifiés par rapport à la liste d'autorisations de cet objet. Si l'utilisateur dispose des droits suffisants, sa demande est accordée ; sinon la demande est rejetée. Ce modèle de sécurité s'applique à la fois à l'enregistrement des utilisateurs locaux sur les ordinateurs NT et aux requêtes réseau distantes.

Le principal inconvénient du système de fichiers NTFS est que les données de service occupent beaucoup d'espace (par exemple, chaque élément de répertoire occupe 2 Ko) - pour les petites partitions, les données de service peuvent occuper jusqu'à 25 % du volume du support.

Ainsi, lorsque nous choisissons un type de système de fichiers, nous ne choisissons pas une action abstraite, nous prenons un ensemble de décisions qui affectent l'ensemble du système dans son ensemble. Pourquoi connaître tous les tenants et aboutissants du système de fichiers avec autant de détails ? Ceci est nécessaire à son éventuelle restauration, dont nous parlerons dans l'un des articles suivants =)

GRAISSE(Anglais) Déposer Allocation Tableau- « table d'allocation de fichiers ») est une architecture de système de fichiers classique qui, en raison de sa simplicité, est encore largement utilisée pour les lecteurs flash. Utilisé dans les disquettes et certains autres supports de stockage. Auparavant utilisé sur les disques durs.

Le système de fichiers a été développé par Bill Gates et Mark MacDonald en 1977 et était initialement utilisé dans le système d'exploitation 86-DOS. 86-DOS a ensuite été acquis par Microsoft et est devenu la base de MS-DOS 1.0, sorti en août 1981. FAT a été conçu pour fonctionner avec des disquettes inférieures à 1 Mo et ne prenait initialement pas en charge les disques durs.

Il existe actuellement quatre versions de FAT - FAT8, FAT12, FAT16 Et FAT32. Ils diffèrent par la profondeur de bits des enregistrements dans la structure du disque, c'est-à-dire le nombre de bits alloués pour stocker le numéro de cluster. FAT12 est principalement utilisé pour les disquettes, FAT16 - pour les petits disques, FAT32 - pour disques durs. Un nouveau système de fichiers a été développé basé sur FAT exFAT(Extended FAT), utilisé principalement pour les lecteurs flash.

Le système de fichiers FAT remplit l'espace disque libre de manière séquentielle du début à la fin. Lors de la création d'un nouveau fichier ou de l'augmentation d'un fichier existant, il recherche le premier cluster libre dans la table d'allocation de fichiers. Si certains fichiers ont été supprimés et que d'autres ont changé de taille, les clusters vides résultants seront dispersés sur le disque. Si les clusters contenant les données du fichier ne sont pas situés dans une rangée, alors le fichier est fragmenté. Les fichiers fortement fragmentés réduisent considérablement l'efficacité, car les têtes de lecture/écriture devront se déplacer d'une zone du disque à une autre lors de la recherche de l'enregistrement de fichier suivant. Il est conseillé que les clusters alloués au stockage du fichier soient situés les uns à côté des autres, car cela réduit le temps de recherche. Cependant, cela ne peut être fait qu'à l'aide d'un programme spécial ; cette procédure est appelée défragmentation déposer.

Un autre inconvénient de FAT est que ses performances dépendent du nombre de fichiers dans un répertoire. S'il existe un grand nombre de fichiers (environ un millier), l'opération de lecture de la liste des fichiers d'un répertoire peut prendre plusieurs minutes. FAT ne stocke pas d'informations telles que la propriété des fichiers ou les autorisations des fichiers.

FAT est un système de fichiers simple qui n'empêche pas la corruption des fichiers due à un arrêt anormal de l'ordinateur. C'est l'un des systèmes de fichiers les plus courants et il est pris en charge par la plupart des systèmes d'exploitation.

Organisation du système de fichiers gras

Tous les systèmes d'exploitation de disque modernes prévoient la création d'un système de fichiers conçu pour stocker des données sur des disques et y donner accès. Pour que les données puissent être écrites sur un disque, sa surface doit être structurée - c'est-à-dire diviser en secteurs Et des pistes.

Une piste

Cluster C

Figure 1 - Structure du disque

Chemins- ce sont des cercles concentriques recouvrant la surface du disque. La piste la plus proche du bord du disque reçoit le numéro 0, la suivante - 1, etc. Si la disquette est recto-verso, les deux faces sont numérotées. Le numéro du premier côté est 0, le numéro du second est 1.

Chaque piste est divisée en sections appelées secteurs. Les secteurs reçoivent également des numéros. Le premier secteur de la piste reçoit le numéro 1, le second le 2, etc.

Un disque dur est constitué d'un ou plusieurs plateaux ronds. Les deux surfaces de la plaque sont utilisées pour stocker des informations. Chaque surface est divisée en pistes, pistes, elles-mêmes en secteurs. Les chemins de même rayon sont cylindre. Ainsi, toutes les pistes nulles constituent le cylindre numéro zéro, les pistes numéro 1 constituent le cylindre numéro 1, etc.

Par conséquent, la surface d’un disque dur peut être considérée comme une matrice tridimensionnelle dont les dimensions sont les nombres surface, cylindre Et secteurs. Un cylindre s'entend comme un ensemble de toutes les pistes appartenant à des surfaces différentes et situées à égale distance de l'axe de rotation.

Systèmes de fichiers FAT

FAT16

Le système de fichiers FAT16 remonte à l'époque pré-MS-DOS et est pris en charge par tous les systèmes d'exploitation Microsoft pour des raisons de compatibilité. Son nom File Allocation Table reflète parfaitement l'organisation physique du système de fichiers, dont les principales caractéristiques incluent le fait que la taille maximale d'un volume supporté (disque dur ou partition sur un disque dur) n'excède pas 4095 Mo. À l'époque de MS-DOS, les disques durs de 4 Go semblaient une chimère (les disques de 20 à 40 Mo étaient un luxe), une telle réserve était donc tout à fait justifiée.

Un volume formaté pour utiliser FAT16 est divisé en clusters. La taille du cluster par défaut dépend de la taille du volume et peut aller de 512 octets à 64 Ko. Dans le tableau La figure 2 montre comment la taille du cluster varie en fonction de la taille du volume. Notez que la taille du cluster peut différer de la valeur par défaut, mais doit avoir l'une des valeurs spécifiées dans le tableau. 2.

Il n'est pas recommandé d'utiliser le système de fichiers FAT16 sur des volumes supérieurs à 511 Mo, car pour des fichiers relativement petits, l'espace disque sera utilisé de manière extrêmement inefficace (un fichier de 1 octet occupera 64 Ko). Quelle que soit la taille du cluster, le système de fichiers FAT16 n'est pas pris en charge pour les volumes supérieurs à 4 Go.

FAT32

À partir de Microsoft Windows 95 OEM Service Release 2 (OSR2), Windows a introduit la prise en charge de la FAT 32 bits. Pour les systèmes Windows NT, ce système de fichiers a été pris en charge pour la première fois dans Microsoft Windows 2000. Alors que FAT16 peut prendre en charge des volumes allant jusqu'à 4 Go, FAT32 peut prendre en charge des volumes jusqu'à 2 To. La taille du cluster en FAT32 peut varier de 1 (512 octets) à 64 secteurs (32 Ko). Les valeurs du cluster FAT32 nécessitent 4 octets (32 bits, et non 16 bits comme dans FAT16) pour stocker les valeurs du cluster. Cela signifie notamment que certains utilitaires de fichiers conçus pour FAT16 ne peuvent pas fonctionner avec FAT32.

La principale différence entre FAT32 et FAT16 est que la taille de la partition logique du disque a changé. FAT32 prend en charge des volumes jusqu'à 127 Go. De plus, si lors de l'utilisation de FAT16 avec des disques de 2 Go, un cluster de 32 Ko était requis, alors dans FAT32, un cluster de 4 Ko convient aux disques d'une capacité de 512 Mo à 8 Go (Tableau 4).

Cela signifie donc une utilisation plus efficace de l'espace disque : plus le cluster est petit, moins il faut d'espace pour stocker le fichier et, par conséquent, le disque est moins susceptible d'être fragmenté.

Lors de l'utilisation de FAT32, la taille maximale du fichier peut atteindre 4 Go moins 2 octets. Si vous utilisez FAT16, le nombre maximum d'entrées dans le répertoire racine était limité à 512, alors FAT32 vous permet d'augmenter ce nombre à 65 535.

FAT32 impose des restrictions sur la taille minimale du volume : il doit être d'au moins 65 527 clusters. Dans ce cas, la taille du cluster ne peut pas être telle que FAT occupe plus de 16 Mo à 64 Ko / 4 ou 4 millions de clusters.

En utilisant des noms de fichiers longs, les données auxquelles il faut accéder depuis FAT16 et FAT32 ne se chevauchent pas. Lorsque vous créez un fichier avec un nom long, Windows crée un nom correspondant au format 8.3 et une ou plusieurs entrées dans le répertoire pour stocker le nom long (13 caractères du nom de fichier long par entrée). Chaque occurrence suivante stocke la partie correspondante du nom de fichier au format Unicode. De telles occurrences ont les attributs « identifiant de volume », « lecture seule », « système » et « caché » - un ensemble qui est ignoré par MS-DOS ; dans ce système d'exploitation, on accède à un fichier par son "alias" au format 8.3.

Système de fichiers NTFS

Microsoft Windows 2000 inclut la prise en charge d'une nouvelle version du système de fichiers NTFS, qui permet notamment de travailler avec les services d'annuaire Active Directory, des points d'analyse, des outils de sécurité des informations, un contrôle d'accès et un certain nombre d'autres fonctionnalités.

Comme pour FAT, la principale unité d’information dans NTFS est le cluster. Dans le tableau La figure 5 montre les tailles de cluster par défaut pour des volumes de différentes capacités.

Lorsque vous créez un système de fichiers NTFS, le formateur crée un fichier MTF (Master File Table) et d'autres zones pour stocker les métadonnées. Les métadonnées sont utilisées par NTFS pour implémenter la structure des fichiers. Les 16 premières entrées de MFT sont réservées par NTFS lui-même. L'emplacement des fichiers de métadonnées $Mft et $MftMirr est enregistré dans le secteur de démarrage du disque. Si la première entrée du MFT est corrompue, NTFS lit la deuxième entrée pour trouver une copie de la première. Une copie complète du secteur de démarrage se trouve à la fin du volume. Dans le tableau La figure 6 répertorie les principales métadonnées stockées dans MFT.

Les entrées MFT restantes contiennent des entrées pour chaque fichier et répertoire situé sur le volume.

En règle générale, un fichier utilise une entrée MFT, mais si un fichier possède un grand nombre d'attributs ou devient trop fragmenté, des entrées supplémentaires peuvent être nécessaires pour stocker des informations le concernant. Dans ce cas, le premier enregistrement d'un fichier, appelé enregistrement de base, stocke l'emplacement des autres enregistrements. Les données sur les petits fichiers et répertoires (jusqu'à 1 500 octets) sont entièrement contenues dans le premier enregistrement.

Attributs de fichier dans NTFS

Chaque secteur occupé sur un volume NTFS appartient à l'un ou l'autre fichier. Même les métadonnées du système de fichiers font partie du fichier. NTFS traite chaque fichier (ou répertoire) comme un ensemble d'attributs de fichier. Des éléments tels que le nom du fichier, ses informations de sécurité et même les données qu'il contient sont des attributs de fichier. Chaque attribut est identifié par un code de type spécifique et, éventuellement, un nom d'attribut.

Si les attributs de fichier tiennent dans un enregistrement de fichier, ils sont appelés attributs résidents. Ces attributs sont toujours le nom du fichier et la date de sa création. Dans les cas où les informations du fichier sont trop volumineuses pour tenir dans un seul enregistrement MFT, certains attributs du fichier deviennent non-résidents. Les attributs résidents sont stockés dans un ou plusieurs clusters et représentent un flux de données alternatives pour le volume actuel (plus d'informations ci-dessous). NTFS crée un attribut de liste d'attributs pour décrire l'emplacement des attributs résidents et non-résidents.

Dans le tableau La figure 7 montre les principaux attributs de fichier définis dans NTFS. Cette liste pourrait être élargie à l'avenir.

Système de fichiers CDFS

Windows 2000 prend en charge le système de fichiers CDFS, conforme à la norme ISO'9660 qui décrit la disposition des informations sur un CD-ROM. Les noms de fichiers longs sont pris en charge conformément à la norme ISO'9660 niveau 2.

Lors de la création d'un CD-ROM à utiliser avec Contrôle Windows 2000, il convient de garder à l’esprit :

tous les noms de répertoires et de fichiers doivent contenir moins de 32 caractères ;
tous les noms de répertoires et de fichiers doivent être composés uniquement de caractères majuscules ;
la profondeur du répertoire ne doit pas dépasser 8 niveaux à partir de la racine ;
L'utilisation d'extensions de nom de fichier est facultative.

Comparaison des systèmes de fichiers

Sous Microsoft Windows 2000, il est possible d'utiliser les systèmes de fichiers FAT16, FAT32, NTFS ou une combinaison de ceux-ci. Le choix du système d'exploitation dépend des critères suivants :

comment l'ordinateur est utilisé ;
plate-forme matérielle ;
taille et nombre de disques durs ;
sécurité des informations

Systèmes de fichiers FAT

Comme vous l'avez peut-être déjà remarqué, les chiffres dans les noms des systèmes de fichiers - FAT16 et FAT32 - indiquent le nombre de bits requis pour stocker les informations sur les numéros de cluster utilisés par le fichier. Ainsi, FAT16 utilise un adressage 16 bits et, par conséquent, il est possible d'utiliser jusqu'à 2 16 adresses. Dans Windows 2000, les quatre premiers bits de la table d'emplacement des fichiers FAT32 sont utilisés à leurs propres fins, donc dans FAT32, le nombre d'adresses atteint 2 28 .

Dans le tableau La figure 8 montre les tailles de cluster pour les systèmes de fichiers FAT16 et FAT32.

En plus des différences significatives dans la taille des clusters, FAT32 permet également d'étendre le répertoire racine (dans FAT16, le nombre d'entrées est limité à 512 et peut être encore plus bas si des noms de fichiers longs sont utilisés).

Avantages du FAT16

Parmi les avantages du FAT16 figurent les suivants :

le système de fichiers est pris en charge par les systèmes d'exploitation MS-DOS, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000, ainsi que certains systèmes d'exploitation UNIX ;
il existe un grand nombre de programmes qui vous permettent de corriger les erreurs de ce système de fichiers et de restaurer les données ;
si des problèmes surviennent lors du démarrage à partir du disque dur, le système peut être démarré à partir d'une disquette ;
Ce système de fichiers est assez efficace pour les volumes inférieurs à 256 Mo.

Inconvénients du FAT16

Les principaux inconvénients du FAT16 sont les suivants :

le répertoire racine ne peut pas contenir plus de 512 éléments. L'utilisation de noms de fichiers longs réduit considérablement le nombre de ces éléments ;
FAT16 prend en charge un maximum de 65 536 clusters, et comme certains clusters sont réservés par le système d'exploitation, le nombre de clusters disponibles est de 65 524. Chaque cluster a une taille fixe pour une unité logique donnée. Lorsque le nombre maximum de clusters est atteint avec la taille maximale du cluster (32 Ko), la taille maximale du volume pris en charge est limitée à 4 Go (sous Windows 2000). Pour maintenir la compatibilité avec MS-DOS, Windows 95 et Windows 98, la taille du volume sous FAT16 ne doit pas dépasser 2 Go ;
FAT16 ne prend pas en charge la protection et la compression intégrées des fichiers ;
Sur les grands disques, beaucoup d'espace est perdu du fait que la taille maximale du cluster est utilisée. L'espace pour un fichier est alloué en fonction non pas de la taille du fichier, mais de la taille du cluster.

Avantages du FAT32

Parmi les avantages du FAT32 figurent les suivants :

L'allocation de l'espace disque est plus efficace, en particulier pour les gros disques ;
Le répertoire racine en FAT32 est une chaîne régulière de clusters et peut être situé n'importe où sur le disque. Grâce à cela, FAT32 n'impose aucune restriction sur le nombre d'éléments dans le répertoire racine ;
en raison de l'utilisation de clusters plus petits (4 Ko sur des disques jusqu'à 8 Go), l'espace disque occupé est généralement 10 à 15 % inférieur à celui sous FAT16 ;
FAT32 est un système de fichiers plus fiable. En particulier, il prend en charge la possibilité de déplacer le répertoire racine et d'utiliser une sauvegarde FAT. De plus, l'enregistrement de démarrage contient un certain nombre de données critiques pour le système de fichiers.

Inconvénients du FAT32

Les principaux inconvénients du FAT32 :

La taille du volume lors de l'utilisation de FAT32 sous Windows 2000 est limitée à 32 Go ;
Les volumes FAT32 ne sont pas disponibles à partir d'autres systèmes d'exploitation - uniquement à partir de Windows 95 OSR2 et Windows 98 ;
La sauvegarde du secteur de démarrage n'est pas prise en charge ;
FAT32 ne prend pas en charge la protection et la compression de fichiers intégrées.

Système de fichiers NTFS

Lors de l'exécution de Windows 2000, Microsoft recommande de formater toutes les partitions du disque dur en NTFS, à l'exception des configurations dans lesquelles plusieurs systèmes d'exploitation sont utilisés (à l'exception de Windows 2000 et Windows NT). L'utilisation de NTFS au lieu de FAT vous permet d'utiliser les fonctionnalités disponibles dans NTFS. Il s’agit notamment :

possibilité de récupération. Cette fonctionnalité est intégrée au système de fichiers. NTFS garantit la sécurité des données car il utilise un protocole et certains algorithmes de récupération d'informations. En cas de panne du système, NTFS utilise le protocole et des informations supplémentaires pour restaurer automatiquement l'intégrité du système de fichiers ;
compression des informations. Pour les volumes NTFS, Windows 2000 prend en charge la compression de fichiers individuels. Ces fichiers compressés peuvent être utilisés par les applications Windows sans décompression préalable, qui se produit automatiquement lors de la lecture du fichier. Une fois fermé et enregistré, le fichier est à nouveau compressé ;
De plus, les avantages suivants de NTFS peuvent être soulignés :

Certaines fonctionnalités du système d'exploitation nécessitent NTFS ;

La vitesse d'accès est beaucoup plus élevée - NTFS minimise le nombre d'accès au disque requis pour trouver un fichier ;

Protégez les fichiers et les répertoires. Uniquement sur les volumes NTFS, il est possible de définir des attributs d'accès pour les fichiers et dossiers ;

Lors de l'utilisation de NTFS, Windows 2000 prend en charge des volumes allant jusqu'à 2 To ;

Le système de fichiers conserve une copie de sauvegarde du secteur de démarrage - elle est située à la fin du volume ;

NTFS prend en charge le système de fichiers cryptés (EFS), qui offre une protection contre tout accès non autorisé au contenu des fichiers ;

Lorsque vous utilisez des quotas, vous pouvez limiter la quantité d'espace disque consommée par les utilisateurs.

Inconvénients de NTFS

Parlant des inconvénients du système de fichiers NTFS, il convient de noter que :

Les volumes NTFS ne sont pas disponibles sous MS-DOS, Windows 95 et Windows 98. De plus, un certain nombre de fonctionnalités implémentées dans NTFS sous Windows 2000 ne sont pas disponibles dans Windows 4.0 et les versions antérieures ;
Pour les petits volumes contenant de nombreux petits fichiers, les performances peuvent être réduites par rapport à FAT.

Système de fichiers et vitesse

Comme nous l'avons déjà découvert, pour les petits volumes, FAT16 ou FAT32 offre un accès plus rapide aux fichiers par rapport à NTFS, car :

FAT a une structure plus simple ;
la taille du répertoire est plus petite ;
FAT ne prend pas en charge la protection des fichiers contre les accès non autorisés - le système n'a pas besoin de vérifier les autorisations des fichiers.

NTFS minimise le nombre d'accès au disque et le temps nécessaire pour trouver un fichier. De plus, si la taille du répertoire est suffisamment petite pour contenir une seule entrée MFT, l’intégralité de l’entrée est lue en même temps.

Une entrée dans le FAT contient le numéro de cluster du premier cluster du répertoire. L'affichage d'un fichier FAT nécessite une recherche dans toute la structure du fichier.

Lorsque vous comparez la vitesse des opérations effectuées sur des répertoires contenant des noms de fichiers courts et longs, gardez à l'esprit que la vitesse des opérations pour FAT dépend de l'opération elle-même et de la taille du répertoire. Si FAT recherche un fichier inexistant, il parcourt tout le répertoire - une opération qui prend plus de temps que la recherche dans la structure basée sur l'arbre B utilisée par NTFS. Le temps moyen nécessaire pour retrouver un fichier est exprimé en fonction de N/2 en FAT, et en log N en NTFS, où N est le nombre de fichiers.

Les facteurs suivants affectent la vitesse à laquelle Windows 2000 peut lire et écrire des fichiers :

fragmentation des fichiers. Si le fichier est très fragmenté, NTFS nécessite généralement moins d'accès au disque que FAT pour trouver tous les fragments ;
Taille de cluster. Pour les deux systèmes de fichiers, la taille du cluster par défaut dépend de la taille du volume et est toujours exprimée comme une puissance de 2. Les adresses en FAT16 sont 16 bits, en FAT32 - 32 bits, en NTFS - 64 bits ;
La taille de cluster par défaut dans FAT est basée sur le fait que la table d'emplacement des fichiers peut avoir un maximum de 65 535 entrées - la taille du cluster est fonction de la taille du volume divisée par 65 535. Ainsi, la taille de cluster par défaut pour un volume FAT est toujours supérieur à la taille du cluster pour un volume NTFS de même taille. Notez que la taille de cluster plus grande pour les volumes FAT signifie que les volumes FAT peuvent être moins fragmentés ;
emplacement de petits fichiers. En utilisant Fichiers NTFS les fichiers de petite taille sont contenus dans l'enregistrement MFT. La taille du fichier qui tient dans un seul enregistrement MFT dépend du nombre d'attributs contenus dans ce fichier.

Taille maximale des volumes NTFS

En théorie, NTFS prend en charge des volumes comprenant jusqu'à 2 32 clusters. Mais néanmoins, en plus du manque de disques durs de cette taille, il existe d'autres restrictions sur la taille maximale du volume.

L'une de ces contraintes est la table de partition. Les normes industrielles limitent la taille d'une table de partition de 2 à 32 secteurs. Une autre limitation est la taille du secteur, qui est généralement de 512 octets. Étant donné que la taille du secteur peut changer à l'avenir, la taille actuelle limite la taille d'un seul volume à 2 To (2,32 x 512 octets = 2,41). Ainsi, 2 To est la limite pratique pour les volumes physiques et logiques NTFS.

Dans le tableau La figure 11 montre les principales limitations de NTFS.

Contrôler l'accès aux fichiers et répertoires

Lorsque vous utilisez des volumes NTFS, vous pouvez définir des droits d'accès aux fichiers et répertoires. Ces autorisations indiquent quels utilisateurs et groupes y ont accès et quel niveau d'accès est autorisé. Ces droits d'accès s'appliquent à la fois aux utilisateurs travaillant sur l'ordinateur sur lequel se trouvent les fichiers et aux utilisateurs accédant aux fichiers via le réseau lorsque le fichier se trouve dans un répertoire ouvert à l'accès à distance.

Sous NTFS, vous pouvez également définir des autorisations pour accès à distance, combiné avec des autorisations de fichiers et de répertoires. De plus, les attributs du fichier (lecture seule, masqué, système) restreignent également l'accès au fichier.

Sous FAT16 et FAT32, il est également possible de définir des attributs de fichier, mais ils ne fournissent pas de droits d'accès aux fichiers.

La version de NTFS utilisée dans Windows 2000 a introduit un nouveau type d'autorisation d'accès : les autorisations héritées. L'onglet Sécurité contient l'option Autoriser les autorisations héritées du parent à se propager à cet objet fichier, qui est actif par défaut. Cette option réduit considérablement le temps nécessaire pour modifier les droits d'accès aux fichiers et sous-répertoires. Par exemple, pour modifier les droits d'accès à une arborescence contenant des centaines de sous-répertoires et de fichiers, activez simplement cette option - sous Windows NT 4, vous devez modifier les attributs de chaque fichier et sous-répertoire individuel.

En figue. La figure 5 montre le panneau de dialogue Propriétés et l'onglet Sécurité (section Avancé) - les droits d'accès étendus au fichier sont répertoriés.

Rappelons que pour les volumes FAT, vous ne pouvez contrôler l'accès qu'au niveau du volume et ce contrôle n'est possible qu'avec un accès à distance.

Compresser des fichiers et des répertoires

Windows 2000 prend en charge la compression des fichiers et répertoires situés sur des volumes NTFS. Fichiers compressés disponible en lecture et en écriture par n'importe quelle application Windows. Pour ce faire, il n'est pas nécessaire de les pré-déballer. L'algorithme de compression utilisé est similaire à celui utilisé dans DoubleSpace (MS-DOS 6.0) et DriveSpace (MS-DOS 6.22), mais présente une différence significative : sous MS-DOS, la totalité de la partition principale ou du périphérique logique est compressée, alors que sous NTFS, vous peut empaqueter des fichiers et des répertoires individuels.

L'algorithme de compression NTFS est conçu pour prendre en charge des clusters d'une taille maximale de 4 Ko. Si la taille du cluster est supérieure à 4 Ko, les fonctionnalités de compression NTFS deviennent indisponibles.

NTFS auto-réparateur

Le système de fichiers NTFS a la capacité de s'auto-réparer et de maintenir son intégrité grâce à l'utilisation d'un journal des actions effectuées et d'un certain nombre d'autres mécanismes.

NTFS considère chaque opération modifiant les fichiers système sur les volumes NTFS comme une transaction et stocke les informations sur une telle transaction dans un journal. Une transaction démarrée peut être soit complètement terminée (commit), soit annulée (rollback). Dans ce dernier cas, le volume NTFS revient à l'état avant le début de la transaction. Pour gérer les transactions, NTFS écrit toutes les opérations incluses dans une transaction dans un fichier journal avant d'écrire sur le disque. Une fois la transaction terminée, toutes les opérations sont terminées. Ainsi, il ne peut y avoir aucune opération en attente sous contrôle NTFS. En cas de panne de disque, les opérations en attente sont simplement annulées.

NTFS effectue également des opérations qui lui permettent d'identifier à la volée les clusters défectueux et d'allouer de nouveaux clusters pour les opérations sur les fichiers. Ce mécanisme est appelé remappage de cluster.

Dans cette revue, nous avons examiné les différents systèmes de fichiers pris en charge par Microsoft Windows 2000, discuté de la conception de chacun d'eux et noté leurs avantages et leurs inconvénients. Le plus prometteur est le système de fichiers NTFS, qui possède un large éventail de fonctions qui ne sont pas disponibles dans d'autres systèmes de fichiers. La nouvelle version de NTFS, prise en charge par Microsoft Windows 2000, offre des fonctionnalités encore plus avancées et son utilisation est donc recommandée lors de l'installation du système d'exploitation Win 2000.

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