Информатика: аппаратные средства персонального компьютера

В отличие от файловых систем FAT файловая система NTFS поддерживает разделы большего информационного объема до 16 Тбайт. Кроме того, в NTFS используются кластеры меньшего, чем в FAT32, объема, что позволяет более эффективно использовать дисковое пространство. Например, в разделе NTFS объемом 30 Гбайт используются кластеры размером 4 Кбайт, тогда как в разделе такого же объема, отформатированном в FAT32, используются кластеры размером 16 Кбайт. Использование кластеров меньшего размера позволяет уменьшить потери дискового пространства.

В табл. 6.5 показано соотношение между информационным объемом НГМД и объемом кластера для файловой системы NTFS.

Таблица 6.5

В NTFS используется специальная файловая структура, которая включает в себя главную файловую таблицу MFT (Master File Table) и файлы метаданных. Главная файловая таблица MFT представляет собой реляционную базу данных, состоящую из строк и столбцов, в которых содержатся записи и атрибуты файлов. Эта таблица содержит записи практически всех файлов, расположенных в разделе NTFS. Файловая система NTFS создает записи файлов и каталогов (папок) для каждого файла или каталога, созданного в разделе NTFS. Эти записи хранятся в MFT, причем каждая из них занимает 1 Кбайт. Записи файлов содержат данные о местоположении записи в MFT, а также атрибуты файлов и другую информацию, относящуюся к этим файлам.

Файловая система NTFS предназначена для управления кластерами с помощью 64-разрядных двоичных чисел, но в существующих версиях используются только 32-разрядные двоичные числа. Использование 32- разрядных чисел позволяет обеспечить адресацию к 4294967295 кластерам, каждый из которых обычно занимает объем 4 Кбайта.

Теоретически объем тома (раздела) NTFS равен 16 Тбайт. Однако практически из-за ограничений, налагаемых файловой системой NTFS, эта величина уменьшается до 2,2 Тбайт.

Перечислим основные преимущества и недостатки файловой системы NTFS.

Основные преимущества:

• более эффективное использование дискового пространства;

• обеспечение целостности данных тома (раздела) за счет использования стандартных технологий записи и восстановления информации. Например, в случае сбоя компьютера целостность файловой системы восстанавливается с помощью файла журнала NTFS и данных о контрольных точках;

• наличие встроенных средств защиты, которые дают возможность устанавливать разрешения для каждого файла или каталога. NTFS имеет встроенную файловую систему кодирования EFS (Encrypted File System), которая проводит динамическое кодирование и декодирование в процессе работы с зашифрованными файлами или папками, не позволяя другим пользователям обращаться к этим файлам;

• возможность указывать дисковые квоты, т. е. отслеживать и контролировать использование различными пользователями дискового пространства в разделах NTFS;

• наличие функции встроенного динамического сжатия, которая позволяет сжимать и разархивировать файлы по мере их использования.

Основные недостатки:

• тома (разделы) диска, отформатированные с помощью файловой системы NTFS, недоступны при использовании ОС MS DOS, Windows 95 и Windows 98;

• для томов (разделов) диска небольшого объема, содержащих много файлов небольшого объема, происходит снижение производительности по сравнению с файловой системой FAT.

Рассмотренные выше файловые системы имеют свои преимущества и недостатки, поэтому при форматировании жесткого диска компьютера, работающего под управлением ОС Windows ХР, можно выбрать для раздела жесткого диска одну из рассмотренных файловых систем: NTFS, FAT, FAT 16 или FAT32. Однако многие разработчики компьютерных систем рекомендуют использовать файловую систему NTFS при форматировании жесткого диска большого информационного объема, если на компьютере планируется работа только с ОС Windows ХР.

Для проверки правильности работы перечисленных выше файловых систем существуют специальные программы. В ОС Windows ХР такой программой является служебная программа «Проверка диска». Для запуска данной программы и проверки диска выполним следующие действия:

1. Откроем папку «Мой компьютер».

2. Выполним щелчок правой кнопкой мыши по диску, который необходимо проверить.

3. В открывшемся контекстном меню, выполним щелчок левой кнопкой мыши по опции (пункту) «Свойства».

4. В открывшемся окне «Свойства: Локальный диск» выберем вкладку «Сервис».

5. Выполним щелчок левой кнопкой мыши по кнопке «Выполнить проверку…», при этом откроется окно (рис. 6.4).

6. В этом окне не будем включать опции автоматического исправления системных ошибок и проверки и восстановления поврежденных секторов.

7. Выполним щелчок левой кнопкой мыши по кнопке «Запуск», программа запустится и можно наблюдать ход проверки.

После окончания проверки выдается соответствующий отчет.

Рис. 6.4. Окно «Проверка диска»

6.6.4. Файловая система CDFS

В настоящее время для записи и считывания данных с оптических дисков (компакт-дисков) используются различные файловые системы и форматы записи информации. Наибольшее распространение получила файловая система CDFS (Compact Disk File System), отвечающая стандарту ISO 9660 (ISO – International Organization for Standartization, международная организация по стандартизации, созданная в 1947 г. для разработки стандартов в различных областях техники).

Данный стандарт описывает размещение информации на компакт-дисках и имеет два уровня ограничений на длину имен файлов и директорий, поэтому иногда в технической литературе вместо файловой системы CDFS говорят о файловой системе ISO Level 1 и ISO Level 2.

Файловая система CDFS (ISO Level 1) поддерживается многими ОС (см. табл. 6.6), однако в ней можно использовать имена файлов длиной не более 11 символов (11 = 8 + 3).

Файловая система CDFS (ISO Level 2) допускает использование имен файлов длиной не более 31 символа, буквы для написания имен файлов используются строчные, глубина вложения каталогов – не более 8 уровней.

В ОС Windows ХР встроены программные средства (мастер записи компакт- дисков) для записи оптических дисков с использованием данной файловой системой.

Для ОС семейства Windows (Windows 95, Windows 98, Windows NT 4.0, Windows 2000, Windows Me, Windows ХР) используется файловая система Joliet, в которой возможности размещения и обработки файлов превышают ограничения стандарта ISO 9660. Данная файловая система позволяет использовать в именах файлов и папок все возможности ОС Windows. К таким возможностям относятся, например, наличие в именах файлов пробелов, русских букв и специальных символов в длинных именах файлов. Многие программные средства, предназначенные для записи оптических дисков, поддерживают файловую систему Joliet.

Однако при создании компакт-дисков и использовании их в других ОС желательно использовать стандарт ISO 9660. Поэтому если планируется использовать создаваемый компакт-диск только при работе с ОС семейства Windows, то лучше использовать файловую систему Joliet.

Перечисленные выше файловые системы позволяют выбрать формат записи информации на компакт- диск. Различают варианты форматов записи компакт-дисков Mode 1: CDROM и Mode 2: CDROM ХА. По умолчанию предлагается второй вариант формата записи компакт-дисков Mode 2: CDROM ХА, который обеспечивает более гибкий подход к записи информации и поэтому является предпочтительным.

6.6.5. Файловая система UDF

Файловая система UDF (Universal Disk Format) разработана в соответствие со стандартом ISO 13346 и используется для размещения информации на CD– и DVD-