Денис Колисниченко - Первые шаги с Windows 7. Руководство для начинающих

Итак, начнем с FAT16. Файловая система FAT (File Allocation Table) работает с кластерами — это минимальная единица дискового пространства. Один кластер может включать в себя как минимум один сектор жесткого диска. Жесткий диск обычно разбивается на секторы по 512 байт. Не сложно подсчитать, что размер одного кластера составляет минимум 512 байт. Для хранения файла может использоваться как минимум один кластер. Если для хранения файла необходимо больше кластеров, то выделяется столько, сколько нужно. Например, если файл занимает 1 Кбайт, то будет выделено два кластера.

Каждому кластеру в таблице размещения файлов соответствует отдельная запись. Запись может ссылаться или на следующий кластер файла или содержит метку конца файла. В каталоге хранятся имена входящих в него файлов. Кроме имени файла хранится ссылка на первый кластер файла, а также дата создания, размер файла и атрибуты файла. С атрибутами вы уж знакомы — скрытый, системный, только чтение или требует архивирования (архивный).

Как видите, организация файловой системы FAT16 очень проста. Кстати, как вы думаете, почему FAT называется не просто FAT, а FAT16? Для идентификации записей, которые соответствуют дисковым кластерам, используются 16-разрядные числа. Другими словами, максимальное число записей в таблице — 2 16, т. е. 65 536. Максимальный размер кластера — 32 Кбайт, следовательно, максимальный размер тома (логического диска) — 2 Гбайт. Последний раз я использовал FAT16 в 1997 году — тогда я перешел на FAT32 — у меня был винчестер объемом аж 1 Гбайт. Что ж, FAT16 со своим максимальным размером тома вполне соответствовала требованиям того времени. FAT32 как раз и была создана, чтобы преодолеть это ограничение.

Но маленький максимальный размер тома — это не единственный недостаток FAT. Для хранения атрибутов файла отводится всего один байт! А это очень мало. В один байт никак не поместится информация ни о владельце файла, ни о правах доступа.

Третий недостаток FAT заключается в нерациональном использовании дискового пространства. Предположим, у нас есть том максимального размера — 2 Гбайт. В этом случае размер кластера будет равен 32 Кбайт. А сколько на диске маленьких файлов, размер которых всего 1–2 Кбайт. Правильно, очень много. Представьте, что у нас есть небольшой текстовый файл размером 1 Кбайт. Под него будет отведен целый кластер (правило 1 кластер — 1 файл) — целых 32 Кбайт. В итоге мы теряем 31 Кбайт. Обратите внимание: в свойствах файла выводится два размера — размер файла и сколько файл занимает места на диске. В нашем случае размер файла — 1 Кбайт, а на диске он занимает 32 Кбайт. Точно такая же ситуация и с файлом размером 35 Кбайт — он будет занимать 2 кластера, один будет занят полностью, а второй — только на 3 Кбайт, в итоге 29 Кбайт будут использоваться нерационально.

Четвертый недостаток заключается в том, что информация о физическом расположении файлов хранится в одном месте — таблице размещения файлов FAT. Что будет, если это одно место будет повреждено, например, вирусом? Правильно, вы потеряете сразу все файлы.

Пятый недостаток заключается в линейной организации самой таблицы размещения файлов. Чтобы найти какой-то файл, нужно просматривать всю таблицу, что увеличивает время поиска.

FAT32 — это по сути та же FAT16, но для хранения информации о файлах используются 32-разрядные записи, что увеличивает размер дискового тома до 2 ТБайт. Но почему-то Windows XP и последующие версии Windows отказываются создавать разделы FAT32, размер которых превышает 32 Гбайт. Если вам нужен FAT32-раздел размером, скажем, 60 Гбайт, то его нужно создать в другой операционной системе, например, в Linux, а потом уже использовать в Windows.

Теперь переходим к NTFS (New Technology File System). Ранее считалось, что компьютер будет тормозить, если использовать NTFS. Конечно, если на Pentium 166 с 16 Мбайт оперативной памяти установить Windows NT 4.0 и разделы жесткого диска отформатировать в NTFS, то такой компьютер будет тормозить. Но современные компьютеры работают быстрее именно с NTFS-разделами. Но обо всем по порядку.

Самый главный «конек» NTFS — надежность. Ведь NTFS хранит информацию о расположении файлов не в одном месте, как в случае с FAT. Информация о расположении файлов хранится в специальных пакетах, которые могут быть расположены в любом месте тома. А это повышает надежность файловой системы.

«Идем» дальше. Информация о размещении файлов хранится не линейно, как в случае с FAT, а в виде бинарного дерева, что делает поиск файлов более эффективным. К этому еще добавьте возможность индексации (для ускорения поиска) — чтобы найти нужный системе файл, требуется гораздо меньше времени, чем в случае с FAT.