Sistem datoteka je za. Šta je exFAT

FAT32: Stari Windows sistem koji se koristi na malim prenosivim medijima. Koristi se na malim uređajima za pohranu ili za kompatibilnost s digitalnim fotoaparatima, igraćim konzolama, set-top boxovima i drugim uređajima koji podržavaju samo FAT32.

NTFS: moderne verzije Windowsa počevši od Win XP koriste ga za svoje particije. Eksterni mediji su formatirani sa FAT32, veliki eksterni hard diskovi kapaciteta 1 TB su formatirani sa NTFS.

HFS+ O: Macintosh računari koriste HFS+ za svoje interne particije, kao i za formatiranje eksternih medija pomoću HFS+. Mac čita i piše datoteke u FAT32, ali čita samo NTFS standardno. Da biste pisali u NTFS Macintosh formatu, trebat će vam softver treće strane.

Ekst2 / Ekst3 / Ekst4: nalazi se u Linuxu. ext2 je stariji FS i nema važne funkcije kao što je evidentiranje - ako nestane struje ili se računar ponovo pokrene dok se piše na ext2 disk, podaci mogu biti izgubljeni. Ext3 dodaje karakteristike pouzdanosti nauštrb brzine. Ext4 ispostavilo se da je to ažuriraniji, brži i standardni sistem za većinu Linux distribucija i radi brže. Win i Mac ne podržavaju Ext2 / Ext3 / Ext4 - trebat će vam dodatni alat za pristup datotekama. Iz tog razloga često je idealno formatirati Linux particije kao ext4 i ostaviti prenosive uređaje formatirane sa FAT32 ili NTFS ako je potrebna kompatibilnost sa drugim operativnim sistemima. Linux čita i piše u FAT32 i NTFS.

btrfs: kreiran za Linux, u razvoju. Trenutno nije standard za većinu Linux distribucija, ali uskoro će Btrfs preuzeti vodstvo. Cilj je pružiti dodatne funkcije koje omogućavaju Linuxu da se skalira za više prostora za pohranu.

Swap: u Linuxu "swap" ne izgleda kao sistem datoteka. Particija formatirana kao "swap" koristi se samo kao prostor za zamjenu OS-a - slično fajlu stranice u Windowsu, ali zahtijeva namjensku particiju.

Sistemi datoteka za eksterne USB diskove

Svi eksterni diskovi takođe imaju svoje sisteme datoteka:

• DEBEO- FS koji je razvio Microsoft Corporation, najčešće se koristi na memorijskim karticama i usb fleš diskovima. Koristi se u kućnim aparatima, kao što su: video kamera, TV, DVD plejer, muzički centar. Ograničenje je da ima maksimalnu veličinu datoteke od 4 GB.
• exFAT- kreiran od strane Microsofta, proširena verzija FAT-a, koja se koristi za flash uređaje. Ukinuta su ograničenja veličine datoteka, volumena particija. Nedostatak: Nije podržan od strane većine potrošačkih uređaja i ranih verzija Win XP-a.
• FFS2- Kreiran 1990. godine i patentiran od strane Microsofta. Nastavljen je sistem FFS1, jedan od ranih FS za fleš kartice.
• JFFS- log-strukturirani Linux sistem za NOR-usb-nosače.
• JFFS2- koristi se u uređajima sa fleš memorijom. Sljedbenik JFFS-a. Podržava Nand uređaje, poboljšane performanse. Poteškoće pri radu sa velikim fleš diskovima.
• logfs- u razvoju, koristi se za Linux, zamjenjuje JFFS2. Poboljšano za brzo sastavljanje fleš diskova velikog kapaciteta.
• YAFFS- dizajniran za NAND-flash, moguća je upotreba u NOR-flash diskovima.

Klasifikacija, struktura, karakteristike fajl sistema!!!

1. Koncept, struktura i rad sistema datoteka.

Sistem datoteka - skup (red, struktura i sadržaj) organizovanja skladištenja podataka na informacionim medijima, koji direktno predstavlja pristup pohranjenim podacima, na nivou domaćinstva, to je skup svih fajlova i foldera na disku. Glavnim "jedinicama" sistema datoteka smatraju se klaster, datoteka, direktorij, particija, volumen, disk.
Skup nula i jedinica na mediju za pohranu čini klaster (minimalna veličina prostora za pohranjivanje informacija, obično se nazivaju i konceptom sektora, njihova veličina je višestruka od 512 bajtova).
Fajlovi - imenovana kolekcija bajtova, podijeljena u sektore. Ovisno o sistemu datoteka, datoteka može imati drugačiji skup svojstava. Radi praktičnosti u radu sa datotekama, koriste se njihovi nazivi (simbolički identifikatori).
Da bi se organizirala struktura sistema datoteka, datoteke se grupišu u katalozi .
Poglavlje - područje diska stvoreno tokom particioniranja i koje sadrži jedan ili više formatiranih volumena.
Volume - područje particije sa sistemom datoteka, tablicom datoteka i područjem podataka. Jedna ili više sekcija su disk .
Sve informacije o datotekama pohranjuju se u posebnom području particije - tablici datoteka. Tabela datoteka vam omogućava da povežete numeričke identifikatore datoteka i dodatne informacije o njima (datum izmjene, prava pristupa, ime, itd.) sa stvarnim sadržajem datoteke pohranjene u drugom dijelu particije.

MBR (Master Boot Record) posebno područje koje se nalazi na početku diska - koje sadrži informacije potrebne BIOS-u za pokretanje operativnog sistema sa tvrdog diska.
Tablica particija (tabela particija) se također nalazi na početku diska, njen zadatak je pohranjivanje informacija o particijama: početak, dužina, pokretanje. Particija za pokretanje sadrži sektor za pokretanje, koji čuva program za pokretanje operativnog sistema.

Odbrojavanje počinje od MBR-a (od sektora broj 0) za sve primarne (primarne) particije, kako za normalne tako i za proširene, i samo za primarne.
Svi obični logički (ne prošireni logički) odsjeci su specificirani pomakom u odnosu na početak proširenog odjeljka u kojem su opisani.
Sve proširene logičke (proširene logičke) sekcije su postavljene pomakom u odnosu na početak glavne proširene sekcije (prošireni primarni).

Proces učitavanja operativnog sistema je sljedeći:
Kada se računar uključi, BIOS preuzima kontrolu nad procesorom, pokreće se sa čvrstog diska, učitava prvi sektor diska (MBR) u RAM računara i prenosi kontrolu na njega).

MBR se može napisati kao "standardni" bootloader,

i utovarivači poput LILO/GRUB.

Standardni bootloader pronalazi prvu particiju sa zastavicom za pokretanje u tabeli glavne particije, čita njen prvi sektor (boot sektor) i prenosi kontrolu na kod napisan u ovom sektoru za pokretanje. Ako postoji još jedan umjesto standardnog MBR bootloadera, onda ne gleda u bootable flag, može se pokrenuti sa bilo koje particije (propisano u njegovim postavkama).

Na primjer, za učitavanje operativnog sistema Windows NT/2k/XP/2003, u sektor za pokretanje se upisuje kod koji učitava glavni učitavač (ntloader) sa trenutne particije u memoriju.
Svaki FAT16/FAT32/NTFS sistem datoteka ima svoj bootloader. Korijen particije mora sadržavati datoteku ntldr. Ako vidite poruku "NTLDR is missing" kada pokušate da pokrenete Windows, onda je to upravo slučaj kada nedostaje ntldr datoteka. Takođe, za normalan rad ntldr-a mogu biti potrebne datoteke bootfont.bin, ntbootdd.sys, ntdetect.com i pravilno napisan boot.ini.

primjer boot.ini

C:\boot.ini

timeout=8
default=C:\gentoo.bin

C:\gentoo.bin="Gentoo Linux"
više(0)disk(0)rdisk(0)particija(1)\WINDOWS="Windows XP (32-bit)" /fastdetect /NoExecute=OptIn
više(0)disk(0)rdisk(0)particija(3)\WINDOWS="Windows XP (64-bit)" /fastdetect /usepmtimer

Primjer konfiguracijske datoteke grub.conf

#grub.conf generira anaconda
#
#Imajte na umu da ne morate ponovo pokrenuti grub nakon što izvršite izmjene u ovoj datoteci
#
#OBAVIJEST: Imate /boot particiju. Ovo znači to
#sve staze kernela i initrd su relativne na /boot/, npr.
#root (hdO.O)
#kernel /vmlinuz-version ro root=/dev/sda2
#initrd/initrd-version.img
#boot=/dev/sda default=0 timeout=5
splashimage=(hdO,0)/grub/splash.xpm.gz
skriveni meni
naslov Red Hat Enterprise Linux server (2.6.18-53.el 5)
root(hdO.O)
kernel /vmlinuz-2.6.18-53.el5 ro root=LABEL=/ rhgb tiho-
initrd /initrd-2.6.18-53.el5.img

Struktura datoteke lilo.conf

# LILO konfiguracijski fajl generiran od strane "liloconfig"
//Odjeljak opisa globalnih parametara
# Pokreni LILO globalni odjeljak
//Lokacija na kojoj je snimljen Lilo. U ovom slučaju to je MBR
boot=/dev/hda
//Poruka koja se prikazuje prilikom učitavanja
message=/boot/boot_message.txt
//Prikaži prompt
prompt
//Time Out za odabir operativnog sistema
timeout = 1200
# Poništi opasne zadane postavke koje prepisuju particijsku tablicu:
promjena-pravila
resetovati
# VESA framebuffer konzola @ 800x600x256
//Odabir video moda za prikaz menija
vga=771
# Završi LILO globalni odjeljak
//Odjeljak opisa opcija pokretanja sustava Windows
# Počinje konfiguracija particije za pokretanje DOS-a
ostalo=/dev/hda1
oznaka = Windows98
table=/dev/hda
# Završava se konfiguracija particije za pokretanje DOS-a
// Odjeljak za opis QNX opcija pokretanja
# Počinje konfiguracija particije za pokretanje QNX-a
//Putanja do operativnog sistema
ostalo=/dev/hda2
oznaka = QNX
table=/dev/hda
# QNX konfiguracija particije za pokretanje se završava
//Odjeljak opisa opcija pokretanja Linuxa
# Počinje konfiguracija particije za pokretanje Linuxa
//Putanja do slike kernela
image = /boot/vmlinuz
root=/dev/hda4
label = Slackware
samo za čitanje
# Konfiguracija particije za pokretanje Linux se završava

2. Najpoznatiji sistem datoteka.

• Napredni sistem arhiviranja diskova
• AdvFS
• Budite sistem datoteka
• CSI - DOS
• Šifriranje sistema datoteka
• Prošireni sistem datoteka
• Drugi prošireni sistem datoteka
• Treći prošireni sistem datoteka
• Četvrti prošireni sistem datoteka
• Tabela dodjele fajlova (FAT)
• Fajlovi-11
• Hijerarhijski sistem datoteka
• HFS Plus
• Sistem datoteka visokih performansi (HPFS)
• ISO 9660
• Sistem datoteka u dnevniku
• Macintosh sistem datoteka
• MINIX sistem datoteka
• microdos
• Next3
• Nova implementacija log-strukturiranog F (NILFS)
• Novell Storage Services
• Sistem datoteka nove tehnologije (NTFS)
• Protogon
• ReiserFS
• Pametni sistem datoteka
• Squashfs
• Unix sistem datoteka
• Univerzalni format diska (UDF)
• Veritas sistem datoteka
• Windows Buduća pohrana (WinFS)
• Write Anywhere File Layout
• Zettabyte sistem datoteka (ZFS)

3.Osnovne karakteristike sistema datoteka.

Operativni sistem pruža aplikacijama skup funkcija i struktura za rad sa datotekama. Mogućnosti operativnog sistema nameću dodatna ograničenja na ograničenja datotečnog sistema, glavna ograničenja uključuju:

Maksimalna (minimalna) veličina volumena;
- Maksimalni (minimalni) broj datoteka u korijenskom direktoriju;
- Maksimalan broj datoteka u nekorijenskom direktoriju;
- Sigurnost na nivou fajla;
- Podrška za duga imena datoteka;
- Samoizlječenje;
- Kompresija na nivou fajla;
- Vođenje dnevnika transakcija;

4. Kratak opis najčešćih sistema datoteka FAT, NTFS, EXT.

FAT sistem datoteka.

FAT je skraćenica za File Allocation Table.
U sistemu datoteka FAT, prostor logičkog diska bilo kojeg logičkog pogona podijeljen je u dvije oblasti:
- sistemsko područje;
- područje podataka.
Sistemsko područje se kreira prilikom formatiranja i ažurira prilikom manipulacije strukturom datoteke. Područje podataka sadrži datoteke i direktorije podređene root-u i dostupno je preko korisničkog sučelja. Sistemsko područje se sastoji od sljedećih komponenti:
- evidencija o pokretanju;
- rezervisani sektori;
- tabele alokacije fajlova (FAT);
- korijenski direktorij.
Tablica dodjele datoteka je mapa (slika) područja podataka, koja opisuje stanje svakog dijela područja podataka. Područje podataka je podijeljeno u klastere. Klaster je jedan ili više susjednih sektora u logičkom adresnom prostoru diska (samo u području podataka). U FAT tabeli, klasteri koji pripadaju istoj datoteci (nekorijenski direktorij) su povezani u lance. FAT16 sistem za upravljanje datotekama koristi 16-bitnu riječ za navođenje broja klastera, tako da možete imati do 65536 klastera.
Klaster je najmanja adresabilna jedinica diskovnog prostora dodijeljena datoteci ili nekorijenskom direktoriju. Datoteka ili direktorij zauzima cijeli broj klastera. U ovom slučaju, posljednji klaster možda neće biti u potpunosti iskorišten, što će dovesti do primjetnog gubitka prostora na disku s velikom veličinom klastera.
Pošto se FAT koristi veoma intenzivno pri pristupu disku, on se učitava u RAM i ostaje tamo što je duže moguće.
Korijenski direktorij se razlikuje od običnog direktorija po tome što se nalazi na fiksnoj lokaciji na logičkom pogonu i ima fiksni broj unosa. Za svaku datoteku i direktorij, sistem datoteka pohranjuje informacije prema sljedećoj strukturi:
- naziv datoteke ili direktorija - 11 bajtova;
- atributi datoteke - 1 bajt;
- rezervno polje - 1 bajt;
- vrijeme kreiranja - 3 bajta;
- datum kreiranja - 2 bajta;
- datum posljednjeg pristupa - 2 bajta;
- rezervisano - 2 bajta;
- vrijeme posljednje izmjene - 2 bajta;
- početni broj klastera u FAT-u - 2 bajta;
- veličina datoteke - 4 bajta.
Struktura sistema datoteka je hijerarhijska.

FAT32 sistem datoteka.
FAT32 je potpuno nezavisan 32-bitni sistem datoteka i sadrži brojna poboljšanja i dodatke u odnosu na FAT16. Osnovna razlika između FAT32 je efikasnija upotreba prostora na disku: FAT32 koristi manje klastere, što rezultira uštedom prostora na disku.
FAT32 može pomjeriti korijenski direktorij i koristiti FAT sigurnosnu kopiju umjesto standardne. FAT32 Enhanced Boot Record vam omogućava da kreirate kopije kritičnih struktura podataka, što diskove čini otpornijim na kršenje FAT strukture od prethodnih verzija. Korijenski direktorij je regularan lanac klastera, tako da se može nalaziti bilo gdje na disku, što uklanja ograničenje veličine korijenskog direktorija.

NTFS sistem datoteka.
Sistem datoteka NTFS (New Technology File System) sadrži niz značajnih poboljšanja i promjena koje ga značajno razlikuju od drugih sistema datoteka. Sa korisničke tačke gledišta, fajlovi se i dalje čuvaju u direktorijumima, ali rad na velikim diskovima u NTFS je mnogo efikasniji:
- postoje sredstva za ograničavanje pristupa datotekama i direktorijumima;
- uvedeni mehanizmi koji značajno povećavaju pouzdanost sistema datoteka;
- mnoga ograničenja maksimalnog broja sektora diska i/ili klastera su uklonjena.

Glavne karakteristike NTFS sistema datoteka:
- pouzdanost. Računari visokih performansi i zajednički sistemi moraju imati povećanu pouzdanost, u tu svrhu uveden je mehanizam transakcije koji evidentira operacije datoteka;
- proširena funkcionalnost. Nove karakteristike su uvedene u NTFS: poboljšana tolerancija grešaka, emulacija drugih sistema datoteka, moćan sigurnosni model, paralelna obrada tokova podataka, kreiranje korisnički definisanih atributa datoteka;
- Podrška za POSIX standard. Osnovne karakteristike uključuju opcionu upotrebu imena datoteka koja razlikuju velika i mala slova, pohranjivanje vremena kada je datoteka posljednji put pristupana i mehanizam alijasa koji dozvoljava da se više imena odnose na istu datoteku;
- fleksibilnost. Dodjela prostora na disku je vrlo fleksibilna: veličina klastera može varirati od 512 bajtova do 64 KB.
NTFS dobro radi sa velikim skupovima podataka i velikim količinama. Maksimalna veličina volumena (i datoteke) je 16 EB. (1 ebajt je jednak 2**64 ili 16.000 milijardi gigabajta.) Ne postoji ograničenje za broj datoteka u korijenskim i nekorijenskim direktorijumima. Budući da je struktura NTFS direktorija zasnovana na efikasnoj strukturi podataka koja se naziva "binarno stablo", vrijeme potrebno za pronalaženje datoteka u NTFS nije linearno povezano sa brojem datoteka.
NTFS ima neke funkcije samoizlječenja i podržava različite provjere integriteta sistema, uključujući evidentiranje transakcija, što vam omogućava da pratite zapise datoteka iz sistemskog dnevnika.
NTFS sistem datoteka podržava model sigurnosnih objekata i tretira sve volumene, direktorije i datoteke kao zasebne NTFS objekte. Prava pristupa volumenima, direktorijumima i datotekama zavise od korisničkog naloga i grupe kojoj pripada.
NTFS sistem datoteka ima ugrađenu kompresiju koja se može primijeniti na volumene, direktorije i datoteke.

Ext3 sistem datoteka.
Ext3 sistem datoteka može podržati datoteke veličine do 1 TB. Sa Linux kernelom 2.4, veličina sistema datoteka je ograničena maksimalnom veličinom blok uređaja, koja iznosi 2 terabajta. U Linuxu 2.6 (za 32-bitne procesore), maksimalna veličina blok uređaja je 16 TB, međutim ext3 podržava samo do 4 TB.
Ext3 ima dobru NFS kompatibilnost i nema problema sa performansama kada je slobodan prostor na disku oskudan.Još jedna prednost ext3 dolazi iz činjenice da je baziran na ext2 kodu. Format diska ext2 i ext3 je identičan; iz toga slijedi da se, ako je potrebno, ext3 sistem datoteka može montirati kao ext2 bez ikakvih problema. I to nije sve. Zbog činjenice da ext2 i ext3 koriste identične metapodatke, moguće je ažurirati ext2 u ext3 online.
Ext3 Pouzdanost
Osim što je kompatibilan s ext2, ext3 nasljeđuje i druge prednosti uobičajenog formata metapodataka. ext3 korisnici imaju godinama na raspolaganju isprobani fsck alat. Naravno, glavni razlog za prelazak na sistem datoteka sa dnevnikom je eliminisanje potrebe za periodičnim i dugim provjerama konzistentnosti metapodataka na disku. Međutim, "journaling" ne može zaštititi od pada kernela ili oštećenja površine diska (ili nečeg sličnog). U hitnim slučajevima, cijenit ćete činjenicu da ext3 nasljeđuje ext2 sa svojim fsck.
Dnevnik u ekst3.
Sada kada imamo opšte razumevanje problema, pogledajmo kako ext3 implementira dnevnik. Kod za vođenje dnevnika za ext3 koristi poseban API koji se zove sloj uređaja za vođenje dnevnika ili JBD. JBD je dizajniran za prijavu na bilo koji blok uređaj. Ext3 je vezan za JBD API. U ovom slučaju, kod ext3 sistema datoteka obavještava JBD o potrebi za modifikacijom i traži od JBD-a dozvolu da je izvrši. Dnevnikom upravlja JBD u ime ext3 drajvera sistema datoteka. Ova konvencija je veoma zgodna, pošto je JBD razvijen kao poseban, generički objekat i može se koristiti u budućnosti za logovanje u druge sisteme datoteka.
Zaštita podataka u Ext3
Sada možemo razgovarati o tome kako ext3 sistem datoteka omogućava evidentiranje podataka i metapodataka. Zapravo, ext3 ima dvije metode za garantiranje konzistentnosti.
ext3 je prvobitno dizajniran za vođenje potpunih podataka i metapodataka. U ovom režimu (koji se naziva režim "podaci=dnevnik"), JBD bilježi sve promjene u sistemu datoteka koje se odnose i na podatke i na metapodatke. U ovom slučaju, JBD može koristiti dnevnik za vraćanje i vraćanje metapodataka i podataka. Nedostatak "punog" dnevnika je prilično niske performanse i potrošnja velike količine prostora na disku za dnevnik.
Nedavno je u ext3 dodat novi način vođenja dnevnika koji kombinuje visoke performanse sa garancijom da je struktura sistema datoteka konzistentna nakon pada (poput "običnih" sistema datoteka sa dnevnikom). Novi način rada služi samo metapodacima. Međutim, ext3 drajver fajl sistema i dalje prati obradu čitavih blokova podataka (ako su povezani sa modifikacijom metapodataka) i grupiše ih u jedan objekat koji se zove transakcija. Transakcija će biti završena tek nakon što svi podaci budu zapisani na disk. "Sporedni" efekat ove tehnike "brute sile" (nazvan "podaci=uređeni" način) je da ext3 pruža veću vjerovatnoću postojanosti podataka (u poređenju sa "naprednim" sistemima datoteka dnevnika) dok garantuje konzistentnost metapodataka. Ovo samo evidentira promjene u strukturi sistema datoteka. Ext3 podrazumevano koristi ovaj režim.
ext3 ima mnogo prednosti. Dizajniran je za maksimalnu lakoću implementacije. Zasnovan je na godinama dokazanog ext2 koda i naslijedio je divan fsck alat. Ext3 je prvenstveno namijenjen aplikacijama koje nemaju ugrađene mogućnosti zadržavanja podataka. Sve u svemu, ext3 je odličan sistem datoteka i dostojan nastavak ext2.Postoji još jedna karakteristika koja pozitivno razlikuje ext3 od ostalih sistema datoteka sa dnevnikom pod Linuxom - visoka pouzdanost.

Ext4 sistem datoteka je dostojan evolutivni nastavak ext sistema.

Zašto pametni telefon ne može da pokreće programe sa memorijske kartice? Po čemu se ext4 fundamentalno razlikuje od ext3? Zašto fleš disk traje duže ako je formatiran u NTFS, a ne u FAT? Šta je glavni problem sa F2FS? Odgovori leže u strukturi sistema datoteka. Pričaćemo o njima.

Uvod

Sistemi datoteka definiraju kako se podaci pohranjuju. Oni određuju na koja ograničenja će se korisnik susresti, koliko će biti brze operacije čitanja i pisanja i koliko dugo će disk raditi bez greške. Ovo se posebno odnosi na jeftine SSD-ove i njihovu mlađu braću - fleš diskove. Poznavajući ove karakteristike, možete izvući maksimum iz svakog sistema i optimizovati njegovu upotrebu za određene zadatke.

Morate odabrati tip i parametre sistema datoteka kad god trebate učiniti nešto netrivijalno. Na primjer, želite da ubrzate najčešće operacije sa datotekama. Na nivou sistema datoteka, to se može postići na različite načine: indeksiranje će omogućiti brzo traženje, a unaprijed rezerviranje besplatnih blokova će olakšati prepisivanje datoteka koje se često mijenjaju. Predoptimizacija podataka u RAM-u će smanjiti količinu potrebnog I/O.

Takve osobine modernih sistema datoteka kao što su lijeno pisanje, deduplikacija i drugi napredni algoritmi pomažu da se produži vrijeme rada. Posebno su relevantni za jeftine SSD-ove sa TLC memorijskim čipovima, fleš diskove i memorijske kartice.

Postoje odvojene optimizacije za nizove diskova različitih nivoa: na primjer, sistem datoteka može podržati pojednostavljeno preslikavanje volumena, trenutne snimke ili dinamičko skaliranje bez onemogućavanja volumena.

Crna kutija

Korisnici uglavnom rade sa datotečnim sistemom koji je podrazumevano ponuđen od strane operativnog sistema. Rijetko stvaraju nove particije diska i još rjeđe razmišljaju o njihovim postavkama - samo koriste preporučene postavke ili čak kupuju unaprijed formatirane medije.

Za ljubitelje Windowsa sve je jednostavno: NTFS na svim particijama diska i FAT32 (ili isti NTFS) na fleš diskovima. Ako postoji NAS i u njemu se koristi neki drugi sistem datoteka, onda za većinu to ostaje izvan percepcije. Jednostavno se povežu na njega preko mreže i preuzimaju datoteke, kao iz crne kutije.

Na mobilnim uređajima s Androidom, ext4 se najčešće nalazi u internoj memoriji, a FAT32 na microSD karticama. Yabloku uopšte nije važno kakav sistem datoteka imaju: HFS+, HFSX, APFS, WTFS... za njih postoje samo prelepe fascikle i ikone fajlova koje su nacrtali najbolji dizajneri. Korisnici Linuxa imaju najbogatiji izbor, ali možete povezati podršku za sisteme datoteka OS koji nisu izvorni u Windows i macOS – više o tome kasnije.

zajedničkim korenima

Stvoreno je preko stotinu različitih sistema datoteka, ali se nešto više od desetak može nazvati relevantnim. Iako su svi dizajnirani za svoje specifične primjene, mnoge su na kraju bile povezane na konceptualnom nivou. Oni su slični jer koriste istu vrstu strukture (meta)predstavljanja podataka - B-stabla ("b-stabla").

Kao i svaki hijerarhijski sistem, B-stablo počinje sa osnovnim unosom, a zatim se grana do završnih elemenata - pojedinačnih unosa o datotekama i njihovim atributima, ili "lišća". Glavna poenta kreiranja takve logične strukture bila je da se ubrza potraga za objektima sistema datoteka na velikim dinamičkim nizovima - poput tvrdih diskova kapaciteta od nekoliko terabajta ili još impresivnijih RAID nizova.

B-stabla zahtijevaju mnogo manje pristupa disku od drugih tipova balansiranih stabala za obavljanje istih operacija. Ovo se postiže činjenicom da su konačni objekti u B-stablima hijerarhijski locirani na istoj visini, a brzina svih operacija je upravo proporcionalna visini stabla.

Kao i druga uravnotežena stabla, B-stabla imaju istu dužinu puta od korijena do bilo kojeg lista. Umjesto da odrastaju, oni se više granaju i šire: sve tačke grananja u B-stablu pohranjuju mnoge reference na podređene objekte, što ih čini lakim za pronalaženje uz manje pogodaka. Veliki broj pokazivača smanjuje broj najdužih operacija na disku - pozicioniranje glave pri čitanju proizvoljnih blokova.

Koncept B-stabala formuliran je još sedamdesetih godina i od tada je podvrgnut raznim poboljšanjima. U ovom ili onom obliku, implementiran je u NTFS, BFS, XFS, JFS, ReiserFS i raznim DBMS-ovima. Svi su oni rođaci po osnovnim principima organizacije podataka. Razlike se odnose na detalje, često vrlo važne. Nedostatak povezanih sistema datoteka je također uobičajen: svi su stvoreni za rad s diskovima čak i prije pojave SSD-ova.

Flash memorija kao motor napretka

Solid-state uređaji postepeno zamjenjuju disk jedinice, ali do sada su bili primorani da koriste naslijeđene sisteme datoteka koji su im strani. Izgrađeni su na fleš memorijskim nizovima, čiji se principi razlikuju od disk uređaja. Konkretno, fleš memorija se mora obrisati pre nego što se upiše u nju, a ova operacija u NAND čipovima ne može se izvesti na nivou pojedinačne ćelije. Moguće je samo za velike blokove u cjelini.

Ovo ograničenje je zbog činjenice da su u NAND memoriji sve ćelije kombinovane u blokove, od kojih svaka ima samo jednu zajedničku vezu sa kontrolnom magistralom. Nećemo ulaziti u detalje organizacije stranica i slikati punu hijerarhiju. Ono što je važno jeste princip grupnih operacija sa ćelijama i činjenica da su veličine blokova fleš memorije obično veće od blokova adresiranih u bilo kom sistemu datoteka. Stoga, sve adrese i komande za disk jedinice sa NAND flash memorijom moraju biti prevedene kroz sloj apstrakcije FTL (Flash Translation Layer).

Kontroleri fleš memorije obezbeđuju kompatibilnost sa logikom disk uređaja i podršku za njihove izvorne komande interfejsa. Obično je FTL implementiran u njihov firmver, ali se može (djelimično) izvršiti na hostu - na primjer, Plextor piše drajvere za brzinu pisanja za svoje SSD-ove.

Bez FTL-a uopšte ne možete, jer čak i pisanje jednog bita u određenu ćeliju dovodi do pokretanja čitavog niza operacija: kontroler pronalazi blok koji sadrži željenu ćeliju; blok se čita u cijelosti, upisuje u keš memoriju ili u slobodni prostor, zatim se briše u cijelosti, nakon čega se ponovo prepisuje s potrebnim promjenama.

Ovakav pristup podsjeća na vojnu svakodnevicu: da bi izdao naređenje jednom vojniku, narednik pravi generalnu formaciju, poziva jadnika iz akcije i naređuje ostalima da se raziđu. U sada retkom sećanju NOR-a, organizacija je bila specijalna: svaka ćelija je kontrolisana nezavisno (svaki tranzistor je imao individualni kontakt).

Kontrolori imaju sve više zadataka, jer se sa svakom generacijom fleš memorije smanjuje proizvodni proces njene proizvodnje kako bi se povećala gustoća i smanjili troškovi skladištenja podataka. Zajedno sa tehnološkim standardima smanjuje se i procijenjeni vijek trajanja čipova.

Moduli sa SLC ćelijama na jednom nivou imali su deklarisani resurs od 100 hiljada ciklusa ponovnog pisanja pa čak i više. Mnogi od njih i dalje rade na starim fleš diskovima i CF karticama. MLC poslovne klase (eMLC) tražio je resurs u rasponu od 10 do 20 hiljada, dok se za običan potrošački MLC procjenjuje na 3-5 hiljada. Ovu vrstu memorije aktivno istiskuje još jeftiniji TLC, čiji resurs jedva dostiže hiljadu ciklusa. Održavanje trajanja fleš memorije na prihvatljivom nivou je zahvaljujući softverskim trikovima, a novi sistemi datoteka postaju jedan od njih.

U početku su proizvođači pretpostavljali da je sistem datoteka nevažan. Sam kontroler mora opsluživati ​​kratkotrajni niz memorijskih ćelija bilo koje vrste, raspoređujući opterećenje između njih na optimalan način. Što se tiče drajvera sistema datoteka, on oponaša običan disk i sam vrši optimizacije niskog nivoa na bilo kom pristupu. Međutim, u praksi optimizacija za različite uređaje varira od magične do fiktivne.

U korporativnim SSD-ovima, integrisani kontroler je mali računar. Ima ogroman memorijski bafer (pola giga ili više), i podržava mnoge metode za poboljšanje efikasnosti rada sa podacima, što vam omogućava da izbjegnete nepotrebne cikluse pisanja. Čip raspoređuje sve blokove u keš memoriji, vrši lijeno pisanje, vrši deduplikaciju u hodu, rezerviše neke blokove i briše druge u pozadini. Sva ova magija se dešava apsolutno neprimjetno za OS, programe i korisnika. Kod takvog SSD-a zaista nije bitno koji se sistem datoteka koristi. Interne optimizacije imaju mnogo veći uticaj na performanse i resurse od eksternih.

U budžetske SSD-ove (a još više - fleš diskove) stavljaju mnogo manje pametnih kontrolera. Keš memorija u njima je skraćena ili odsutna, a napredne serverske tehnologije se uopće ne koriste. Kod memorijskih kartica, kontroleri su toliko primitivni da se često tvrdi da uopće ne postoje. Stoga, za jeftine uređaje s flash memorijom, vanjske metode balansiranja opterećenja ostaju relevantne - prvenstveno uz pomoć specijaliziranih sistema datoteka.

Od JFFS do F2FS

Jedan od prvih pokušaja da se napiše sistem datoteka koji bi uzeo u obzir principe organizovanja fleš memorije bio je JFFS - Journaling Flash File System. U početku je ovaj razvoj švedske kompanije Axis Communications bio fokusiran na poboljšanje memorijske efikasnosti mrežnih uređaja koje je Axis proizvodio devedesetih godina. Prva verzija JFFS-a podržavala je samo NOR memoriju, ali se već u drugoj verziji sprijateljila sa NAND-om.

JFFS2 je trenutno u ograničenoj upotrebi. Još uvijek se uglavnom koristi u Linux distribucijama za ugrađene sisteme. Može se naći u ruterima, IP kamerama, NAS-ima i drugim habitusima Interneta stvari. Općenito, gdje god je potrebna mala količina pouzdane memorije.

Dalji razvoj JFFS2 bio je LogFS, koji je svoje inode držao u zasebnoj datoteci. Autori ove ideje su zaposlenik njemačkog odjeljenja IBM-a Jörn Engel i profesor na Univerzitetu Osnabrück Robert Mertens. Izvorni kod za LogFS je dostupan na GitHubu. Sudeći po činjenici da je posljednja promjena napravljena prije četiri godine, LogFS nije stekao popularnost.

Ali ovi pokušaji su podstakli pojavu drugog specijalizovanog sistema datoteka - F2FS. Razvila ga je Samsung Corporation, koja čini veliki dio flash memorije proizvedene u svijetu. Samsung proizvodi NAND Flash čipove za svoje uređaje i po narudžbi drugih kompanija, a takođe razvija SSD diskove sa fundamentalno novim interfejsima umesto starih diskova. Stvaranje specijalizovanog sistema datoteka optimizovanog za fleš memoriju je sa Samsungove tačke gledišta odavno prestala potreba.

Prije četiri godine, 2012., Samsung je stvorio F2FS (Flash Friendly File System). Njena ideja je dobra, ali izvedba je bila malo gruba. Ključni zadatak pri kreiranju F2FS bio je jednostavan: smanjiti broj operacija ponovnog pisanja ćelija i rasporediti opterećenje na njih što je ravnomjernije moguće. Ovo zahtijeva izvođenje operacija na više ćelija unutar istog bloka u isto vrijeme, umjesto da ih forsirate jednu po jednu. To znači da ne trebamo trenutno prepisivanje postojećih blokova na prvi zahtjev OS-a, već keširanje naredbi i podataka, dodavanje novih blokova u slobodan prostor i odgođeno brisanje ćelija.

Danas je podrška za F2FS već službeno implementirana u Linux (a samim tim i u Android), ali još uvijek ne daje neke posebne prednosti u praksi. Glavna karakteristika ovog sistema datoteka (odloženo prepisivanje) dovela je do preuranjenih zaključaka o njegovoj efikasnosti. Stari trik za keširanje čak je prevario ranije verzije benčmarka, gde je F2FS pokazao zamišljenu prednost ne za nekoliko procenata (kako se očekivalo) pa čak ni za nekoliko puta, već za redove veličine. Samo što je F2FS drajver prijavio operaciju koju je kontroler upravo planirao da uradi. Međutim, ako je stvarno povećanje performansi F2FS malo, onda će habanje ćelije definitivno biti manje nego kada se koristi isti ext4. One optimizacije koje jeftin kontroler ne može da uradi biće izvedene na nivou samog sistema datoteka.

Ekstenti i bitmape

Dok se F2FS percipira kao egzotičan za štreberke. Čak i Samsung-ovi pametni telefoni i dalje koriste ext4. Mnogi to smatraju daljim razvojem ext3, ali to nije sasvim tačno. Više se radi o revoluciji nego o probijanju barijere od 2TB po datoteci i jednostavnom povećanju drugih kvantitativnih pokazatelja.

Kada su računari bili veliki, a fajlovi mali, adresiranje je bilo lako. Svakoj datoteci je dodijeljen određeni broj blokova čije su adrese unesene u tablicu korespondencije. Ovako je funkcionisao ext3 sistem datoteka, koji je do sada ostao u upotrebi. Ali ext4 je uveo fundamentalno drugačiji način adresiranja - ekstenti.

Ekstenti se mogu smatrati ekstenzijama inoda kao zasebnih skupova blokova koji se adresiraju kao cjelina kao susedne sekvence. Jedan ekstent može sadržavati cijelu datoteku srednje veličine, a za velike datoteke dovoljno je dodijeliti desetak ili dva ekstena. Ovo je mnogo efikasnije od adresiranja stotina hiljada malih blokova od četiri kilobajta.

Promijenjen u ext4 i sam mehanizam snimanja. Sada se distribucija blokova događa odmah u jednom zahtjevu. I to ne unaprijed, već neposredno prije pisanja podataka na disk. Odgođena alokacija više blokova omogućava vam da se riješite nepotrebnih operacija koje je ext3 pogriješio: u njoj su odmah dodijeljeni blokovi za novu datoteku, čak i ako se ona u potpunosti uklapa u keš memoriju i planirano je da bude izbrisana kao privremena.

Ograničena dijeta sa mastima

Pored uravnoteženih stabala i njihovih modifikacija, postoje i druge popularne logičke strukture. Postoje sistemi datoteka s fundamentalno drugačijim tipom organizacije - na primjer, linearni. Vjerovatno često koristite barem jednu od njih.

Misterija

Pogodi zagonetku: sa dvanaest je počela da se deblja, sa šesnaest je bila glupo debela, a sa trideset dve je postala debela i ostala jednostavna. Ko je ona?

Tako je, ovo je priča o FAT sistemu datoteka. Zahtjevi kompatibilnosti osigurali su joj lošu nasljednost. Na disketama je bio 12-bitni, na tvrdim diskovima - u početku 16-bitni, a do naših dana je stigao kao 32-bitni. U svakoj narednoj verziji, broj adresabilnih blokova se povećavao, ali se u suštini ništa nije promijenilo.

Još uvijek popularni FAT32 sistem datoteka pojavio se već prije dvadeset godina. Danas je i dalje primitivan i ne podržava liste za kontrolu pristupa, diskovne kvote, kompresiju u pozadini ili druge moderne tehnologije optimizacije podataka.

Zašto je ovih dana potreban FAT32? I dalje samo zbog kompatibilnosti. Proizvođači s pravom vjeruju da svaki OS može čitati FAT32 particiju. Stoga ga kreiraju na vanjskim tvrdim diskovima, USB Flash-u i memorijskim karticama.

Kako osloboditi fleš memoriju pametnog telefona

MicroSD(HC) kartice koje se koriste u pametnim telefonima su standardno formatirane u FAT32. To je glavna prepreka za instaliranje aplikacija na njih i prijenos podataka iz interne memorije. Da biste to prevazišli, potrebno je da napravite particiju na kartici sa ext3 ili ext4. Na njega se mogu prenijeti svi atributi datoteke (uključujući vlasnička i pristupna prava), tako da svaka aplikacija može raditi kao da je pokrenuta iz interne memorije.

Windows ne zna kako napraviti više od jedne particije na fleš diskovima, ali za to možete pokrenuti Linux (barem u virtualnoj mašini) ili napredni uslužni program za rad sa logičkim particioniranjem - na primjer, MiniTool Partition Wizard Free. Nakon što su na kartici pronašli dodatnu primarnu particiju sa ext3 / ext4, Link2SD aplikacija i slične aplikacije će ponuditi mnogo više opcija nego u slučaju jedne FAT32 particije.

Kao još jedan argument u prilog odabiru FAT32, često se naziva nedostatak logovanja u njega, što znači brže operacije pisanja i manje trošenje ćelija NAND Flash memorije. U praksi, upotreba FAT32 vodi suprotnom i stvara mnoge druge probleme.

Flash diskovi i memorijske kartice jednostavno umiru brzo zbog činjenice da svaka promjena u FAT32 uzrokuje prepisivanje istih sektora gdje se nalaze dva lanca tabela datoteka. Sačuvao sam cijelu web stranicu i prepisana je sto puta - svakim dodavanjem još jednog malog gifa na fleš disk. Pokrenut prijenosni softver? Kreirao je privremene fajlove i stalno ih mijenja tokom rada. Stoga je mnogo bolje koristiti NTFS na fleš diskovima sa svojom $MFT tablicom otpornom na greške. Male datoteke se mogu pohraniti direktno u glavnu tablicu datoteka, a njene ekstenzije i kopije se upisuju u različite oblasti fleš memorije. Osim toga, zahvaljujući indeksiranju na NTFS, pretrage su brže.

INFO

Za FAT32 i NTFS, teoretska ograničenja nivoa ugniježđenja nisu specificirana, ali su u praksi ista: samo 7707 poddirektorija može biti kreirano u direktoriju prvog nivoa. Oni koji vole da se igraju lutkica će to cijeniti.

Drugi problem sa kojim se većina korisnika suočava je da je nemoguće napisati datoteku veću od 4 GB na FAT32 particiju. Razlog je taj što je u FAT32 veličina datoteke opisana sa 32 bita u tabeli alokacije datoteka, a 2^32 (minus jedan, da budemo precizni) je tačno četiri gigabajta. Ispostavilo se da se ni film u normalnom kvalitetu ni DVD slika ne mogu zapisati na svježe kupljeni fleš disk.

Kopiranje velikih datoteka nije tako loše: kada to pokušate, greška je barem odmah vidljiva. U drugim situacijama, FAT32 djeluje kao tempirana bomba. Na primjer, kopirali ste prijenosni softver na fleš disk i u početku ga koristite bez problema. Nakon dužeg vremena, jedan od programa (na primjer, računovodstvo ili pošta) ima bazu podataka koja nabubri, i ... jednostavno prestaje da se ažurira. Datoteka se ne može prepisati jer je dostigla ograničenje od 4 GB.

Manje očigledan problem je to što se u FAT32 datum kreiranja datoteke ili direktorija može dati do dvije sekunde. Ovo je nedovoljno za mnoge kriptografske aplikacije koje koriste vremenske oznake. Niska preciznost atributa "datum" je još jedan razlog zašto se FAT32 ne smatra kompletnim sistemom datoteka sa sigurnosne tačke gledišta. Međutim, njegove slabosti možete iskoristiti za svoje potrebe. Na primjer, ako kopirate bilo koje datoteke sa NTFS particije na FAT32 volumen, oni će biti očišćeni od svih metapodataka, kao i naslijeđenih i posebno postavljenih dozvola. FAT ih jednostavno ne podržava.

exFAT

Za razliku od FAT12/16/32, exFAT je dizajniran posebno za USB Flash i velike (≥ 32 GB) memorijske kartice. Prošireni FAT eliminira gore spomenuti nedostatak FAT32 - prepisivanje istih sektora uz bilo kakvu promjenu. Kao 64-bitni sistem, nema praktičnih ograničenja u pogledu veličine jedne datoteke. Teoretski, može biti dugačak 2 ^ 64 bajta (16 EB), a kartice ove veličine neće se uskoro pojaviti.

Još jedna fundamentalna razlika između exFAT-a je podrška za liste kontrole pristupa (ACL). Ovo više nije ista jednostavna stvar iz devedesetih, međutim, bliskost formata onemogućava uvođenje exFAT-a. ExFAT podrška je u potpunosti i legalno implementirana samo u Windows (počev od XP SP2) i OS X (počevši od 10.6.5). Na Linuxu i *BSD-u, ili je ograničeno ili ilegalno podržan. Microsoft zahtijeva licence za korištenje exFAT-a i postoji mnogo pravnih kontroverzi u ovoj oblasti.

btrfs

Još jedan istaknuti sistem datoteka B-stabla se zove Btrfs. Ovaj FS se pojavio 2007. godine i prvobitno je kreiran u Oracle-u s ciljem rada sa SSD-om i RAID-om. Na primjer, može se dinamički skalirati: kreirati nove inode direktno na pokrenutom sistemu ili podijeliti volumen na podvolume bez dodjeljivanja slobodnog prostora za njih.

Mehanizam kopiranja-upisivanja implementiran u Btrfs-u i puna integracija sa modulom kernela mapiranja uređaja omogućavaju vam da napravite skoro trenutne snimke kroz virtuelne blok uređaje. Predkompresija podataka (zlib ili lzo) i deduplikacija ubrzavaju osnovne operacije, dok produžavaju vijek trajanja fleš memorije. Ovo je posebno uočljivo pri radu sa bazama podataka (postiže se kompresija 2-4 puta) i malim fajlovima (napisani su u urednim velikim blokovima i mogu se pohraniti direktno u "lišće").

Btrfs također podržava potpuno evidentiranje (podaci i metapodaci), provjeru volumena bez demontaže i mnoge druge moderne funkcije. Btrfs kod je objavljen pod GPL licencom. Ovaj sistem datoteka je podržan kao stabilan na Linuxu od verzije kernela 4.3.1.

Dnevnici

Gotovo svi manje-više moderni sistemi datoteka (ext3 / ext4, NTFS, HFSX, Btrfs i drugi) spadaju u opštu grupu dnevnikovanih, jer vode evidenciju izvršenih promjena u posebnom dnevniku (dnevniku) i s njim provjeravaju u slučaju kvara tokom rada diska. Međutim, granularnost evidentiranja i tolerancija grešaka varira između ovih sistema datoteka.

ext3 podržava tri načina evidentiranja: loopback, ordered i full logging. Prvi način uključuje pisanje samo općih promjena (metapodataka), koje se izvode asinhrono u odnosu na promjene u samim podacima. Drugi način vrši isto pisanje metapodataka, ali striktno prije bilo kakvih promjena. Treći način je ekvivalentan potpunom evidentiranju (promjene i u metapodacima i u samim datotekama).

Samo posljednja opcija osigurava integritet podataka. Druga dva samo ubrzavaju otkrivanje grešaka tokom provjere i garantuju vraćanje integriteta samog sistema datoteka, ali ne i sadržaja datoteka.

Vođenje dnevnika u NTFS je slično drugom načinu evidentiranja u ext3. Zapisuju se samo promjene metapodataka, a sami podaci mogu biti izgubljeni u slučaju greške. Ova metoda vođenja dnevnika u NTFS nije bila zamišljena kao način da se postigne maksimalna pouzdanost, već samo kao kompromis između brzine i tolerancije grešaka. To je razlog zašto ljudi koji su navikli da rade sa sistemima koji se u potpunosti beleže smatraju NTFS pseudo-dnevnim.

Pristup implementiran u NTFS je na neki način čak i bolji od zadanog u ext3. NTFS dodatno povremeno kreira kontrolne tačke kako bi osigurao da su sve prethodno čekane operacije na disku dovršene. Kontrolne tačke nemaju nikakve veze sa tačkama vraćanja u \Informacijama o sistemskom volumenu\ . Ovo su samo servisni unosi u dnevnik.

Praksa pokazuje da je u većini slučajeva takvo parcijalno NTFS dnevnik dovoljno za nesmetan rad. Uostalom, čak i kod oštrog nestanka struje, diskovi se ne isključuju odmah. Napajanje i brojni kondenzatori u samim drajvovima daju samo minimalnu količinu energije koja je dovoljna da se završi trenutna operacija pisanja. Sa modernim SSD-ovima, sa njihovom brzinom i efikasnošću, ista količina energije obično je dovoljna za obavljanje operacija na čekanju. Pokušaj prebacivanja na potpunu evidenciju ponekad bi smanjio brzinu većine operacija.

Povezujemo sisteme datoteka trećih strana u Windows-u

Upotreba sistema datoteka ograničena je njihovom podrškom na nivou OS-a. Na primjer, Windows ne razumije ext2/3/4 i HFS+, ali ponekad ih trebate koristiti. To možete učiniti dodavanjem odgovarajućeg drajvera.

UPOZORENJE

Većina drajvera i dodataka za podršku sistemima datoteka trećih strana imaju svoja ograničenja i ne rade uvijek stabilno. Mogu biti u sukobu s drugim drajverima, antivirusnim programima i programima za virtuelizaciju.

Drajver otvorenog koda za čitanje i pisanje ext2/3 particija sa delimičnom podrškom za ext4. Najnovija verzija podržava ekstente i particije do 16TB. LVM, liste kontrole pristupa i prošireni atributi nisu podržani.

Postoji besplatni dodatak za Total Commander. Podržava čitanje ext2/3/4 particija.

coLinux je otvoren i besplatan port Linux kernela. Zajedno sa 32-bitnim drajverom, omogućava vam da pokrenete Linux na Windows 2000 do 7 bez upotrebe tehnologija virtuelizacije. Podržava samo 32-bitne verzije. Razvoj 64-bitne modifikacije je otkazan. coLinux omogućava, između ostalog, organizovanje pristupa ext2/3/4 particijama iz Windows-a. Podrška projektu je obustavljena 2014. godine.

Windows 10 možda već ima ugrađenu podršku za sisteme datoteka specifičnih za Linux, samo je skrivena. Ova razmišljanja predlažu Lxcore.sys drajver na nivou kernela i usluga LxssManager, koja se učitava kao biblioteka putem procesa Svchost.exe. Za više o ovome, pogledajte predavanje Alexa Ionescua "Linux Kernel Hidden Inside Windows 10" na Black Hat 2016.

ExtFS za Windows je plaćeni drajver koji je objavio Paragon. Radi na Windows 7 do 10, podržava pristup za čitanje/pisanje ext2/3/4 volumena. Pruža skoro potpunu podršku za ext4 na Windows-u.

HFS+ za Windows 10 je još jedan vlasnički drajver kompanije Paragon Software. Uprkos nazivu, radi u svim verzijama Windows-a počevši od XP-a. Pruža potpun pristup HFS+/HFSX sistemima datoteka na diskovima sa bilo kojim rasporedom (MBR/GPT).

WinBtrfs je rani razvoj Btrfs drajvera za Windows. Već u verziji 0.6, podržava pristup za čitanje i pisanje Btrfs volumenima. Može rukovati tvrdim i simboličkim vezama, podržava alternativne tokove podataka, ACL-ove, dvije vrste kompresije i asinhroni način čitanja/pisanja. Dok WinBtrfs ne zna kako da koristi mkfs.btrfs, btrfs-balance i druge uslužne programe za održavanje ovog sistema datoteka.

Mogućnosti i ograničenja sistema datoteka: zbirna tabela

Sistem podataka	Maxi-mali volumen-veličina	Ograničite veličinu jednog fajla	Dužina sopstvenog imena fajla	Pola dužine imena datoteke (uključujući putanju od korijena)	Ograničite broj datoteka i/ili direktorija	Tačnost navođenja datuma datoteke/kataloga	Dos-tu-pa prava	Tvrde veze	Simboličke veze	Trenutni snimci vena (snimci)	Kompresija podataka u pozadini	Cipher-ro-va-nie podaci u pozadini	Dedu-pli-ka-tion data
FAT16	2 GB u sektorima od 512 bajta ili 4 GB u klasterima od 64 KB	2 GB	255 bajtova sa LFN	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
FAT32	8 TB u sektorima od 2 KB	4 GB (2^32 - 1 bajt)	255 bajtova sa LFN	do 32 poddirektorijuma sa CDS-om	65460	10ms (kreiraj) / 2s (promijeni)	br	br	br	br	br	br	br
exFAT	≈ 128 PB (2^32-1 klastera od 2^25-1 bajtova) teoretski / 512 TB zbog ograničenja treće strane	16 EB (2^64 - 1 bajt)			2796202 u katalogu	10 ms	ACL	br	br	br	br	br	br
NTFS	256 TB u klasterima od 64 KB ili 16 TB u klasterima od 4 KB	16TB (Win 7) / 256TB (Win 8)	255 Unicode znakova (UTF-16)	32760 Unicode znakova, ali ne više od 255 znakova u svakom elementu	2^32-1	100 ns	ACL	Da	Da	Da	Da	Da	Da
HFS+	8 EB (2^63 bajtova)	8 EB	255 Unicode znakova (UTF-16)	nije ograničeno posebno	2^32-1	1 s	Unix ACL	Da	Da	br	Da	Da	br
APFS	8 EB (2^63 bajtova)	8 EB	255 Unicode znakova (UTF-16)	nije ograničeno posebno	2^63	1 ns	Unix ACL	Da	Da	Da	Da	Da	Da
Ext3	32 TB (teoretski) / 16 TB u klasterima od 4 KB (zbog ograničenja uslužnih programa e2fs programa)	2 TB (teoretski) / 16 GB za starije programe	255 Unicode znakova (UTF-16)	nije ograničeno posebno	—	1 s	Unix ACL	Da	Da	br	br	br	br
Ext4	1 EB (teoretski) / 16 TB u klasterima od 4 KB (zbog ograničenja uslužnih programa e2fs programa)	16 TB	255 Unicode znakova (UTF-16)	nije ograničeno posebno	4 milijarde	1 ns	POSIX	Da	Da	br	br	Da	br
F2FS	16 TB	3,94 TB	255 bajtova	nije ograničeno posebno	—	1 ns	POSIX, ACL	Da	Da	br	br	Da	br
BTRFS	16 EB (2^64 - 1 bajt)	16 EB	255 ASCII znakova	2^17 bajtova	—	1 ns	POSIX, ACL	Da	Da	Da	Da	Da	Da

Trenutno tržište računara nudi mnogo opcija za pohranjivanje ogromne količine ličnih ili korporativnih informacija u digitalnom obliku. Uređaji za skladištenje uključuju interne i eksterne čvrste diskove, USB fleš diskove, memorijske kartice za fotografije/kamkordere, složene RAID sisteme, itd. Stvarni dokumenti, prezentacije, slike, muzika, video zapisi, baze podataka, e-poruke se čuvaju u fajlovima koji mogu zauzeti mnogo prostora.

Ovaj članak pruža detaljan opis kako se informacije pohranjuju na uređaju za pohranu.

Bilo koji kompjuterski fajl se pohranjuje u skladištu sa datim kapacitetom. U stvari, svako skladište je linearni prostor za čitanje ili čitanje i pisanje digitalnih informacija. Svaki bajt informacija u memoriji ima svoj pomak od početka memorije (adrese) i odnosi se na ovu adresu. Skladište se može predstaviti kao mreža sa skupom numerisanih ćelija (svaka ćelija predstavlja jedan bajt). Svaki fajl koji je pohranjen u trezoru dobija ove ćelije.

Obično računarsko skladištenje koristi par sektora i pomak sektora da se odnosi na bilo koji bajt informacija u memoriji. Sektor je grupa bajtova (obično 512 bajtova), najmanja adresabilna jedinica fizičke memorije. Na primjer, 1040 bajtova na tvrdom disku bi se nazivalo sektorom #3, a pomak sektora od 16 bajtova ([sektor - 512] + [sektor - 512] + ). Ova šema se koristi za optimizaciju adresiranja trgovine i korištenje nižeg broja za upućivanje na bilo koju informaciju u trgovini.

Da bi se izostavio drugi dio adrese (sektorski pomak), datoteke se obično pohranjuju počevši od početka sektora i zauzimaju cijele sektore (na primjer, datoteka od 10 bajta zauzima cijeli sektor, datoteka od 512 bajta također zauzima cijeli sektor, dok datoteka od 514 bajta zauzima dva cijela sektora).

Svaka datoteka je pohranjena u "neiskorištenim" sektorima i može se čitati sa poznate pozicije i veličine. Međutim, kako da znamo koji su sektori u upotrebi, a koji nisu? Gdje se pohranjuju veličina, pozicija i naziv datoteke? Ove odgovore daje sistem datoteka.

Općenito, sistem datoteka je strukturirani prikaz podataka i skup metapodataka koji opisuju pohranjene podatke. Datotečni sistem služi za pohranjivanje cjelokupne memorije, a također je dio izolovanog segmenta skladištenja - particije diska. Tipično, sistem datoteka upravlja blokovima, a ne sektorima. Blokovi sistema datoteka su grupe sektora koji optimiziraju adresiranje memorije. Moderni sistemi datoteka obično koriste veličine blokova u rasponu od 1 do 128 sektora (512-65536 bajtova). Datoteke se obično pohranjuju na početku bloka i zauzimaju cijele blokove.

Ogromne operacije pisanja/brisanja na sistemu datoteka rezultiraju fragmentacijom sistema datoteka. Dakle, datoteke se ne pohranjuju kao cijele jedinice, već se dijele na fragmente. Na primjer, cjelokupno skladište zauzimaju datoteke veličine oko 4 bloka (na primjer, zbirka slika). Korisnik želi sačuvati datoteku koja će uzeti 8 blokova i stoga izbrisati prvi i zadnji fajl. Time se čisti 8 blokova prostora, međutim prvi segment je blizu početka skladištenja, a drugi je blizu kraja skladištenja. U ovom slučaju, datoteka sa 8 blokova se dijeli na dva dijela (po 4 bloka za svaki dio) i zauzima "rupe" slobodnog prostora. Informacije o oba fragmenta kao dijelu jedne datoteke pohranjuju se u sistem datoteka.

Osim korisničkih datoteka, sistem datoteka također sadrži svoje vlastite opcije (kao što je veličina bloka), deskriptore datoteka (uključujući veličinu datoteke, lokaciju datoteke, fragmente datoteke, itd.), imena datoteka i hijerarhiju direktorija. Također može pohraniti sigurnosne informacije, proširene atribute i druge opcije.

Da bi se ispunili različiti zahtjevi kao što su performanse skladištenja, stabilnost i pouzdanost, veliki broj sistema datoteka je dizajniran da služe specifičnim korisničkim svrhama.

Windows sistem datoteka

Microsoft Windows OS koristi dva glavna sistema datoteka: FAT, naslijeđen od starog DOS-a sa njegovom kasnijom ekstenzijom FAT32, i široko korišteni NTFS sistem datoteka. Nedavno objavljeni sistem datoteka ReFS razvio je Microsoft kao sistem datoteka sljedeće generacije za Windows 8, 10 servere.

FAT (File Allocation Table) je jedan od najjednostavnijih tipova sistema datoteka. Sastoji se od sektora deskriptora sistema datoteka (sektor za pokretanje ili superblok), tabele za dodelu blokova sistema datoteka (koja se naziva tabela alokacije datoteka) i jednostavnog prostora za skladištenje datoteka i fascikli. Fajlovi u FAT-u se pohranjuju u direktorije. Svaki direktorij je niz unosa od 32 bajta, od kojih svaki specificira datoteke ili proširene atribute datoteke (kao što je dugo ime datoteke). Unos datoteke dodjeljuje prvi blok datoteke. Svaki sljedeći blok može se pronaći kroz tablicu alokacije blokova, koristeći ga kao povezanu listu.

Tablica dodjele blokova sadrži niz deskriptora blokova. Vrijednost nula označava da se blok ne koristi, dok se vrijednost različita od nule odnosi na sljedeći blok u datoteci ili posebnu vrijednost za kraj datoteke.

Brojevi u FAT12, FAT16, FAT32 označavaju broj bitova koji se koriste za nabrajanje bloka sistema datoteka. To znači da FAT12 može koristiti do 4096 različitih referenci bloka, dok FAT16 i FAT32 mogu koristiti do 65536 odnosno 4294967296. Stvarni maksimalni broj blokova je još manji i zavisi od implementacije drajvera sistema datoteka.

FAT12 je korišten za starije diskete. FAT16 (ili jednostavno FAT) i FAT32 se široko koriste za fleš memorijske kartice i USB fleš diskove. Sistem podržavaju mobilni telefoni, digitalni fotoaparati i drugi prenosivi uređaji.

FAT ili FAT32 je sistem datoteka koji se koristi na Windows kompatibilnoj eksternoj memoriji ili particijama diska koje su manje od 2 GB (za FAT) ili 32 GB (za FAT32). Windows ne može kreirati FAT32 sistem datoteka veći od 32 GB (međutim, Linux podržava FAT32 do 2 TB).

NTFS (New Technology File System) je predstavljen sa Windows NT i trenutno je primarni sistem datoteka za Windows. Ovo je podrazumevani sistem datoteka za particije diska i jedini je sistem datoteka koji podržava particije diska od 32 GB. Sistem datoteka je prilično proširiv i podržava mnoga svojstva datoteka, uključujući kontrolu pristupa, šifriranje, itd. Svaka datoteka u NTFS-u je pohranjena kao deskriptor datoteke u glavnoj tabeli datoteke i sadržaju datoteke. Tabela master datoteka sadrži sve informacije o datoteci: veličinu, distribuciju, ime, itd. Prvi i posljednji sektor sistema datoteka sadrže parametre sistema datoteka (boot record ili super blok). Ovaj sistem datoteka koristi 48-bitne i 64-bitne vrijednosti za linkove datoteka, podržavajući na taj način pohranu diskova velikog kapaciteta.

ReFS (Resilient File System) je najnoviji razvoj Microsofta i trenutno je dostupan za servere Windows 8 i 10. Arhitektura sistema datoteka je potpuno drugačija od ostalih Windows sistema datoteka i u osnovi je organizirana kao B+-stablo. ReFS je veoma tolerantan na greške zbog novih karakteristika uključenih u sistem, odnosno Copy-on-Write (CoW): nijedan metapodatak se ne menja bez kopiranja; podaci se upisuju na novi prostor na disku, a ne preko postojećih podataka. Kad god se fajlovi modifikuju, nova kopija metapodataka se pohranjuje u slobodan prostor za skladištenje, a zatim sistem kreira vezu od starih metapodataka ka novijim. Dakle, sistem skladišti značajan broj starih rezervnih kopija na različitim lokacijama, omogućavajući lak oporavak datoteke ako ta lokacija za skladištenje nije prepisana.

Za informacije o oporavku podataka iz ovih sistema datoteka, posjetite stranicu " šanse za oporavak ».

macOS sistem datoteka

Operativni sistem Apple MacOS koristi dva sistema datoteka: HFS+, proširenje sopstvenog HFS sistema datoteka koji se koristi na starijim Macintosh računarima, i nedavno objavljeni APFS.

Sistem datoteka HFS+ radi na Apple proizvodima, uključujući Mac, iPod i Apple X Server proizvode. Napredni serverski proizvodi takođe koriste Apple Xsan sistem datoteka, klasterizovani sistem datoteka kreiran iz sistema datoteka StorNext ili CentraVision.

Ovaj sistem datoteka pohranjuje datoteke i mape i informacije Finder-a o pretraživanju direktorija, pozicijama prozora i tako dalje.

Linux sistem datoteka

Linux OS otvorenog koda ima za cilj da uvede, testira i koristi različite koncepte sistema datoteka.

Najpopularniji Linux sistemi datoteka su:

• ekst2, ekst3, ekst4- "matični" Linux sistem datoteka. Ovaj sistem datoteka je u aktivnom razvoju i poboljšanju. Ext3 sistem datoteka je jednostavno ekstenzija Ext2 koja koristi operacije pisanja dnevnika transakcija. Ext4 je daljnji razvoj Ext3, sa podrškom za optimizirane informacije o dodjeli datoteka (eksteti) i proširene atribute datoteke. Ovaj sistem datoteka se često koristi kao "root" sistem datoteka za većinu Linux instalacija.
• ReiserFS- alternativni Linux sistem datoteka za pohranjivanje velikih količina malih datoteka. Ima dobre mogućnosti pretraživanja datoteka i omogućava vam kompaktnu distribuciju datoteka čuvajući repove datoteka ili male datoteke zajedno s metapodacima kako ne biste koristili velike blokove sistema datoteka u istu svrhu.
• XFS je sistem datoteka koji je kreirao SGI i prvobitno se koristio za IRIX servere kompanije. XFS specifikacije su sada implementirane u Linux. XFS sistem datoteka ima odlične performanse i naširoko se koristi za skladištenje datoteka.
• JFS- sistem datoteka koji je razvio IBM za moćne računarske sisteme kompanije. JFS1 obično označava JFS, JFS2 je druga verzija. Ovaj sistem datoteka je trenutno otvorenog koda i implementiran je u većini modernih verzija Linuxa.

koncept " tvrda veza' koji se koristi na takvim operativnim sistemima čini većinu Linux sistema datoteka istim, budući da se ime datoteke ne tretira kao atribut datoteke, već se definira kao pseudonim za datoteku u određenom direktoriju. Objekt datoteke može biti povezan s mnogim lokacijama, čak i repliciran iz istog direktorija pod različitim imenima. To može dovesti do ozbiljnih, pa čak i nepremostivih poteškoća u oporavku naziva datoteka nakon brisanja datoteka ili oštećenja sistema datoteka.

Za informacije o oporavku podataka iz ovih sistema datoteka, posjetite stranicu "".

BSD, Solaris, Unix sistemi datoteka

Najčešći sistem datoteka za ove operativne sisteme je UFS (Unix File System), koji se takođe često naziva FFS (Fast File System).

Trenutno, UFS (u različitim verzijama) podržavaju svi operativni sistemi Unix porodice i glavni je sistem datoteka za BSD OS i Sun Solaris operativni sistem. Moderna kompjuterska tehnologija teži da implementira zamjene za UFS na različitim operativnim sistemima (ZFS za Solaris, JFS i izvedeni fajl sistemi za Unix, itd.).

Za informacije o oporavku podataka iz ovih sistema datoteka, posjetite stranicu "".

Klaster fajl sistemi

Klaster fajl sistemi se koriste u kompjuterskim klaster sistemima. Ovi sistemi datoteka podržavaju distribuiranu pohranu.

Distribuirani sistem datoteka uključuje:

• ZFS- "Zettabyte File System" - novi sistem datoteka dizajniran za distribuirano skladištenje Sun Solaris OS.
• Apple Xsan- Appleova evolucija u CentraVision i kasnijim StorNext sistemima datoteka.
• VMFS- „Sistem datoteka virtuelne mašine“ koji je razvio VMware za svoj VMware ESX server.
• GFS- Red Hat Linux "Globalni sistem datoteka".
• JFS1 je originalni (zastarjeli) dizajn IBM JFS sistema datoteka koji se koristi u starijim AIX sistemima skladištenja.

Zajedničke karakteristike ovih sistema datoteka uključuju podršku za distribuirano skladištenje, proširivost i modularnost.

Za više informacija o oporavku podataka iz ovih sistema datoteka, posjetite stranicu "".

Opće informacije o sistemima datoteka

Operativni sistem Windows 8 podržava nekoliko sistema datoteka: NTFS, FAT i FAT32. Ali to samo može funkcionirati NTFS, odnosno može se instalirati samo na particiju tvrdog diska formatiranu u ovom sistemu datoteka. To je zbog funkcija i sigurnosnih alata koji su navedeni NTFS, ali nedostaju u Windows sistemima datoteka prethodne generacije: FAT16 i FAT32. Zatim ćemo se fokusirati na čitavu liniju sistema datoteka za Windows kako bismo razumjeli kakvu ulogu imaju u radu sistema i kako su evoluirali u procesu postajanja Windows, do Windows 8.

Prednosti NTFS odnose se na gotovo sve: performanse, pouzdanost i efikasnost rada sa podacima (datotekama) na disku. Dakle, jedan od glavnih ciljeva stvaranja NTFS bio je osigurati brzu izvedbu operacija nad datotekama (kopiranje, čitanje, brisanje, pisanje), kao i pružanje dodatnih funkcija: kompresiju podataka, oporavak oštećenih sistemskih datoteka na velikim diskovima, itd.

Još jedna glavna svrha stvaranja NTFS došlo je do implementacije povećanih sigurnosnih zahtjeva, od sistema datoteka DEBEO, FAT32 u tom pogledu uopšte nisu bili dobri. Tačno u NTFS možete dozvoliti ili odbiti pristup bilo kojoj datoteci ili folderu (ograničiti prava pristupa).

Prvo, pogledajmo uporedne karakteristike sistema datoteka, a zatim se detaljnije zadržimo na svakom od njih. Poređenje, radi veće jasnoće, dato je u obliku tabele.

Sistem podataka DEBEO jednostavno nije pogodan za moderne hard diskove (zbog svojih ograničenih mogućnosti). U vezi FAT32, onda se i dalje može koristiti, ali uz natezanje. Ako kupite tvrdi disk od 1000 GB, morat ćete ga podijeliti na barem nekoliko particija. A ako ćete raditi video montažu, onda ćete biti jako uznemireni Ograničenje od 4 GB kao najveća moguća veličina datoteke.

Datotečni sistem je lišen svih navedenih nedostataka. NTFS. Dakle, čak ni ne ulazeći u detalje i posebne karakteristike sistema datoteka NTFS, možete napraviti izbor u njenu korist.

File sistem	Parametri
	Veličina volumena	Maksimalna veličina datoteke
DEBEO	Od 1,44 MB do 4 GB	2GB
FAT32	Teoretski, moguća je veličina volumena od 512 MB do 2 TB. Kompresija nije podržana na nivou sistema datoteka	4GB
NTFS	Minimalna preporučena veličina je 1,44 MB, a maksimalna 2 TB. Podrška za kompresiju na nivou sistema datoteka za datoteke, direktorije i volumene.	Maksimalna veličina je ograničena samo veličinom volumena (teoretski - 264 bajta minus 1 kilobajt. Praktično - 244 bajta minus 64 kilobajta)

Opća upotreba FAT32 može biti opravdano samo u slučajevima kada imate nekoliko operativnih sistema instaliranih na vašem računaru, a nijedan od njih ne podržava NTFS. Ali danas ih praktično nema. Osim ako ne želite da instalirate antikvitete kao što je Windows 98.

FAT sistem datoteka

Sistem podataka DEBEO(obično to znači MASTI 16) je razvijen davno i bio je namijenjen za rad s malim volumenima diskova i datoteka, jednostavnom strukturom direktorija. Skraćenica DEBEO stoji za Tablica dodjele datoteka(iz engleske tabele alokacije fajlova). Ova tabela se nalazi na početku sveske, a čuvaju se dve njene kopije (radi veće stabilnosti).
Operativni sistem koristi ovu tabelu da pronađe datoteku i odredi njenu fizičku lokaciju na čvrstom disku. Ako je tabela (i njena kopija) oštećena, operativni sistem ne može čitati datoteke. Jednostavno ne može odrediti koji je fajl koji, gdje počinje i gdje završava. U takvim slučajevima se kaže da je sistem datoteka "pao".
Sistem podataka DEBEO prvobitno razvijen od strane Microsofta za flopi diskove. Tek tada su počeli da ga primenjuju na čvrste diskove. Isprva je bilo FAT12(za flopi diskove i hard diskove do 16 MB), a onda je prerastao u FAT16, koji je predstavljen sa operativnim sistemom MS-DOS 3.0.

FAT32 sistem datoteka

Počevši od Windows 95 OSR2, Microsoft počinje da aktivno koristi u svojim operativnim sistemima FAT32- 32-bitna verzija DEBEO. Šta da se radi, tehnološki napredak ne miruje i prilike MASTI 16 očigledno nije dovoljno.
U poređenju sa njom FAT32 počeo da pruža optimalniji pristup diskovima, brže I/O operacije, kao i podršku za velike količine datoteka (veličina diska do 2 TB).
V FAT32 implementirano efikasnije korištenje prostora na disku (koristeći manje klastere). Prednost u poređenju sa FAT16 iznosi oko 10...15%. Odnosno, prilikom upotrebe FAT32 10 ... 15% više informacija se može upisati na isti disk nego kada se koristi FAT16.
Osim toga, treba napomenuti da FAT32 pruža veću pouzdanost i veću brzinu pokretanja programa.
To je zbog dvije značajne inovacije:
mogućnost premještanja korijenskog direktorija i sigurnosne kopije DEBEO(ako je glavna kopija oštećena)

Mogućnost pohranjivanja sigurnosne kopije sistemskih podataka.

NTFS sistem datoteka

Opće informacije
Nijedna verzija FAT-a ne pruža prihvatljiv nivo sigurnosti. Ovo, kao i potreba za dodatnim mehanizmima datoteka (kompresija, enkripcija) doveli su do potrebe za stvaranjem fundamentalno novog sistema datoteka. I postao je sistem datoteka NT (NTFS)
NTFS- sa engleskog. Novi tehnološki sistem datoteka - nova tehnologija fajl sistema
Kao što je već spomenuto, njegova glavna prednost je sigurnost: za datoteke i mape NTFS mogu se dodijeliti prava pristupa (za čitanje, za pisanje, itd.). Ovo je značajno poboljšalo sigurnost podataka i stabilnost sistema. Dodjela prava pristupa vam omogućava da zabranite/dozvolite svim korisnicima i programima da izvode bilo kakve operacije nad datotekama. Na primjer, bez dovoljnih prava, vanjski korisnik neće moći promijeniti nijednu datoteku. Ili, opet, bez dovoljnih prava, virus neće moći pokvariti datoteku.
Štaviše, NTFS, kao što je već spomenuto, pruža bolje performanse i mogućnost rada sa velikim količinama podataka.

Počevši od Windows 2000, verzija koja se koristi je NTFS 5.0, koji vam, pored standardnih, omogućava implementaciju sljedećih funkcija:

Šifrovanje podataka- ovu funkciju implementira poseban NTFS dodatak koji se zove Šifriranje sistema datoteka(EFS)- Šifriranje sistema datoteka. Zahvaljujući ovom mehanizmu, šifrovani podaci se mogu čitati samo na računaru na kojem je izvršeno šifrovanje.
Disk kvote- postalo je moguće dodijeliti korisnicima određenu (ograničenu) veličinu na disku koju mogu koristiti.
Efikasno skladištenje rijetkih datoteka. Postoje datoteke koje sadrže veliki broj uzastopnih praznih bajtova. NTFS sistem datoteka vam omogućava da optimizirate njihovu pohranu.

Korištenje dnevnika promjena- omogućava vam da evidentirate sve operacije pristupa datotekama i volumenima.

I još jedna inovacija NTFS-a - tačke montiranja. Sa tačkama montiranja, možete definisati različite nepovezane fascikle, pa čak i diskove u sistemu kao jedan disk ili fasciklu. Ovo je od velike važnosti za prikupljanje na jednom mjestu heterogenih informacija koje se nalaze u sistemu.

■ Konačno, imajte na umu da ako datoteka pod NTFS ima određene dozvole postavljene, a zatim ste je kopirali na FAT particiju, onda će sve njene dozvole i drugi jedinstveni atributi svojstveni NTFS biti izgubljeni. Zato budite oprezni.

 NTFS uređaj. Glavna tabela MFT datoteka.
Kao i svaki drugi sistem datoteka, NTFS dijeli sav upotrebljivi prostor na klasteri su minimalni blokovi podataka na koje su datoteke podijeljene. NTFS podržava skoro svaku veličinu klastera - od 512 bajtova do 64 KB. Međutim, općeprihvaćeni standard je klaster od 4 KB. To je ono što se podrazumevano koristi. Princip postojanja klastera može se ilustrovati sledećim primerom.
Ako je vaša veličina klastera 4 KB (što je najvjerovatnije), a trebate snimiti datoteku veličine 5 KB, tada će za nju zapravo biti dodijeljeno 8 KB, jer ne stane u jedan klaster, a dodjeljuju se samo klasteri prostor na disku za datoteku.
Svaki NTFS disk ima poseban fajl - MFT (Glavna tablica alokacije). Ova datoteka sadrži centralizirani direktorij svih datoteka na disku. Prilikom kreiranja datoteke, NTFS kreira i popunjava MFT odgovarajući unos, koji sadrži informacije o atributima datoteke, sadržaju datoteke, nazivu datoteke itd.

Osim MFT, postoji još 15 specijalnih fajlova (zajedno sa MFT - 16) koji su nedostupni operativnom sistemu i nazivaju se metafiles. Svačija imena metafiles počnite sa likom $ , ali standardnim sredstvima operativnog sistema nije ih moguće uopće vidjeti i vidjeti. Evo glavnih metafajlova kao primjer:

SMFT- sam MFT.
$MFTmirr- kopija prvih 16 MFT zapisa postavljena u sredinu diska (ogledalo).
$logfile- fajl podrške za evidentiranje.
$Volume- servisne informacije: oznaka volumena, verzija sistema datoteka itd.
$AttrDef- lista standardnih atributa datoteke na volumenu.
$. - korijenski direktorij.
$Bitmap- mapa slobodnog prostora volumena.
$Boot- sektor za pokretanje (ako se particija može pokrenuti).
$Quota- datoteka koja sadrži korisnička prava za korištenje prostora na disku.
$upcase- tabela datoteka korespondencije između velikih i malih slova u nazivima datoteka na trenutnom volumenu.
To je potrebno uglavnom zato što su u NTFS nazivi datoteka kodirani Unicode, koji se sastoji od 65 hiljada različitih znakova, vrlo je netrivijalno tražiti njihove velike i male ekvivalente.

Što se tiče principa organiziranja podataka na NTFS disku, on je uslovno podijeljen na dva dijela. Prvih 12% diska rezervisano je za tzv MFT zona- prostor u koji MFT metafajl raste.
Nije moguće upisati nikakve korisničke podatke u ovo područje. MFT područje je uvijek prazno. Ovo se radi tako da se glavni servisni fajl (MFT) ne fragmentira kako raste. Preostalih 88% diska je samo običan prostor za pohranu datoteka.
Međutim, ako nema dovoljno prostora na disku, MFT zona se može sama smanjiti (ako je moguće), tako da nećete primijetiti nikakvu nelagodu. U ovom slučaju, novi podaci će se već upisivati ​​u bivšu MFT zonu.
U slučaju naknadnog oslobađanja prostora na disku, MFT zona će se ponovo povećati, međutim, u defragmentiranom obliku (tj. ne u jednom bloku, već u nekoliko dijelova na disku). U tome nema ništa loše, samo se sistem smatra pouzdanijim kada MFT fajl nije defragmentirano. Osim toga, s nedefragmentiranom MFT datotekom, cijeli sistem datoteka radi brže. Shodno tome, što je MFT datoteka više defragmentirana, to sporije radi sistem datoteka.

Što se tiče veličine MFT datoteke, ona je grubo izračunata na osnovu 1 MB na 1000 datoteka.

Pretvorite FAT32 particije u NTFS bez gubitka podataka. konvertovati uslužni program

Možete jednostavno pretvoriti postojeću FAT32 particiju u NTFS. Da biste to učinili, Windows 8, Windows 8.1 pruža uslužni program komandne linije pretvoriti

Parametri njegovog rada prikazani su na snimku ekrana.

Dakle, da biste pretvorili disk D: u NTFS, unesite sljedeću naredbu u komandnu liniju:

Nakon toga, od vas će se tražiti da unesete oznaku volumena, ako postoji (oznaka volumena je naznačena pored naziva diska u Moj kompjuter. Služi za detaljniju identifikaciju diskova i može se koristiti, ali i ne mora. Na primjer, moglo bi biti Skladištenje datoteka (D:).
Da biste pretvorili fleš disk, naredba izgleda ovako:

pretvoriti e : /fs:ntfs /nosecurity /x