Файловая система fat16 кратко

Обновлено: 04.07.2024

FAT (англ. File Allocation Table ) - архитектура файловой системы компьютера и семейство файловых систем, использующих её. FAT является простой и функциональной иерархической файловой системой. Она предоставляет высокую производительность и легковесные реализации, но не способна обеспечить такую же производительность, надёжность и масштабируемость, как современные файловые системы. Однако она поддерживается из соображений совместимости почти всеми современными ОС для ПК, мобильных устройств и встроенных систем и поэтому подходит для обмена данными между различными устройствами от 1981 и до настоящего времени.

Созданная в 1977 и изначально предназначенная для дискет, FAT вскоре адаптировали и широко использовали почти повсеместно на жестких дисках в эры DOS и Windows 9x на протяжении двадцати лет. По мере развития жёстких дисков возможности файловых систем соответствующим образом расширялись, что привело в результате к различным вариантам файловых систем: FAT12, FAT16 и FAT32. Стандарт FAT был также расширен по другим направлениям, сохраняя совместимость с ПО.

С появлением более мощных компьютеров и ОС FAT перестала быть стандартной файловой системой для Microsoft Windows.

В настоящее время файловую систему FAT можно обычно найти на дискетах, флешках, других картах и модулях с твердотельной памятью, а также в портативных и встроенных устройствах. DCF реализует FAT как стандарт для цифровых камер. FAT также используется на стадии загрузки EFI-совместимых компьютеров.

Содержание

Версии системы FAT

FAT12

Между апрелем и августом 1980, в процессе заимствования концепта FAT для операционной системы от SCP на 8086 - QDOS 0.10, Tim Paterson расширил элементы таблицы до 12 бит, понизил число FAT до двух, переопределил некоторые из зарезервированных значений для кластеров и модифицировал разметку диска, поэтому корневая директория стала находиться между FAT и областью данных в его реализации FAT12. Paterson также расширил девятисимвольное (6.3) имя файла до одиннадцати символов, чтобы поддерживать стиль имён файлов CP/M 8.3 и файл контрольных блоков. К августу 1980 QDOS была переименована в 86-DOS и, начиная с 86-DOS 0.42, размер и разметка директорий бы изменён с 16 байт до 32, чтобы добавить метку времени и повысить теоретический размер файла для 16 MB. 86-DOS 1.00 стала доступна в начале 1981. Позднее в 1981 86-DOS получила развитие в виде Microsoft's MS-DOS и IBM PC DOS. Возможность читать предыдущие 16-байтные директории была убрана в MS-DOS 1.20.

Размер диска хранился и вычислялся как 16-битный счетчик секторов, который ограничивал размер памяти до 32 MB при размере логического сектора в 512 байт. FAT12 использовался несколькими производителями с различными физическими форматами, но обычная дискета была размером 5.25 дюймов (130 мм), односторонняя, 40 дорожек, с восемью секторами на дорожке, что приводит к вместимости 160 KB как для системных областей, так и для файлов.

Согласно соглашению, все структуры были организованы таким образом, чтобы помещаться на первой дорожке, избегая таким образом продвижения вперед во время операций чтения и записи, хотя это зависит от производителя и физического формата диска. Любой повреждённый сектор в области структуры управления на нулевой дорожке мог привести диск в негодность. Утилита форматирования из DOS полностью отвергала такие диски. Повреждённые секторы были разрешены только в области файлов (начиная с DOS 2.0) и отмечались зарезервированным значением 0xFF7 в FAT. Это делало весь остальной кластер пригодным к использованию.

86-DOS 1.00 и PC DOS 1.0 записи директорий включали только одну дату, дату последней модификации. PC DOS 1.1 добавил поддержку времени последней модификации. PC DOS 1.x файловые атрибуты включали скрытый бит и системный бит, оставшиеся биты не определены. В то время DOS не поддерживал иерархическую файловую систему, что было до сих пор приемлемо, т. к. число файлов на диске редко превышало несколько дюжин.

BIOS Parameter Block (BPB) был введён в PC DOS 2.0, в этой версии также добавлены метки только для чтения, архив, том; биты атрибутов директорий для иерархии поддиректорий.

MS-DOS 3.0 предоставил поддержку плотно записываемых 1.2 MB 5.25-дюймовых дискет, у которых было 15 секторов на дорожке. FAT12 используется на дискетах, включая 1.44 MB и более поздние 2.88 MB диски.

FAT16

Начальная реализация FAT16 не предоставляла больший размер раздела, чем FAT12, начальное преимущество FAT16 было использование меньших кластеров, что делало использование диска более эффективным, особенно для большого числа файлов размером в несколько сотен байт.

Когда жесткие диски стали больше, и FAT12 и FAT16 в MS-DOS / PC DOS не обеспечивали преимущества по использованию дополнительного пространства памяти, несколько производителей создали свои варианты FAT.

Некоторые вендоры (AST и NEC) поддерживали восемь вместо стандартных четырёх главных записей в их расширенной Master Boot Record (MBR). Другие вендоры работали с размерами томов, которые задавались 16-битными записями секторов и соответствующей арифметикой, повышая размер секторов, с которыми работает ОС. Эти, так называемые, логические секторы были больше (до 8192 байт), чем размер физического сектора (в основном, 512 байт), который диктовал ROM-BIOS INT 13H или аппаратным обеспечением. DOS-BIOS или System BIOS комбинировали несколько физических секторов в логические секторы, с которыми затем работала файловая система. Недостатком этого подхода была менее эффективная буферизация секторов, а также повышенное потребление памяти структурами данных в DOS.

В ноябре 1987 вместе с Compaq Personal Computer DOS 3.31 было представлено то, что сегодня просто известно, как формат FAT16, с расширением 16-битного счётчика секторов диска до 32-битного в BPB. Хотя изменения диска были минимальны, драйвер диска в DOS пришлось переписать для работы с 32-битными номерами секторов, эта задача была трудна, т. к. этот драйвер был написан на 16-битном ассемблере. Изначально результат был назван DOS 3.31 Large File System. Microsoft's DSKPROBE упоминает название BigFAT. Технически данная версия известна как FAT16B.

FAT32

FAT32 — последняя версия файловой системы FAT и улучшение предыдущей версии, известной как FAT16. Она была создана, чтобы преодолеть ограничения на размер тома в FAT16, позволяя при этом использовать старый код программ MS-DOS и сохранив формат. FAT32 использует 32-разрядную адресацию кластеров. FAT32 появилась вместе с Windows 95 OSR2.

Максимально возможное число кластеров в FAT32 равно 268 435 445, что позволяет использовать тома (логические диски) объёмом до 8 ТБ. Размер кластера по умолчанию для файловой системы FAT32 составляет от 512 байт до 32 КБ в зависимости от размера тома и конкретной версии ОС. При использовании размера кластера, равного 32768 байт, максимальный размер тома составит чуть менее 8 ТБ. Хотя размер сектора может быть любым, традиционно он считается равным 1 сектору диска и равен 512 байт и т.к. эта величина не менялась с момента создания — она может считаться некоторым ПО как константа. Это может вызвать некоторые проблемы совместимости. Средство ScanDisk, входящее в состав Microsoft Windows 95 и Microsoft Windows 98, является 16-разрядной программой. Для таких программ максимальный размер кластера отдельного фрагмента памяти составляет 16 МБ минус 64 КБ. Следовательно, ScanDisk в Windows 95 или Windows 98 не может работать с томами FAT32, у которых размер таблицы FAT превышает 16 МБ минус 64 КБ. Запись в таблице FAT на томе с файловой системой FAT32 имеет размер 4 байта, поэтому ScanDisk не может работать с таблицей FAT на диске FAT32, описывающей более 4 177 920 кластеров (включая два резервных). С учётом самих таблиц FAT и при максимальном размере кластера 32 КБ размер тома может быть до 127,53 ГБ.

Максимально возможный размер файла для тома FAT32 — ~ 4 ГБ — 4 294 967 295 байт (в FAT32 под размер файла отведено 4 байта. 4 байта - это 32 бита. 2 32 -1 — 4 294 967 295 байт. Поэтому размер файла не может быть больше этого значения, иначе не получится указать его длину. Хотя цепочку в FAT таблице можно продолжать и дальше, но тогда для определения размера файла придется каждый раз пробегать по всей цепочке, а это будет занимать много времени. К тому же в FAT таблице указаны только номера кластеров, поэтому тогда можно будет узнать только округлённое значение длины файла) — это весьма важный фактор для смены файловой системы. FAT32 не поддерживает установку разрешений на доступ к файлам и папкам и некоторые другие функции современных файловых систем. Все эти причины привели к тому, что сейчас наблюдается тенденция отказа от FAT32 в пользу более продвинутых файловых систем, таких как NTFS, Ext2/Ext3. Чаще всего недоверие к NTFS возникает у пользователей из-за трудностей с назначением прав доступа (так как чаще всего они единственные владельцы файлов) и её закрытости.

Производные от FAT системы

Turbo FAT

В своей NetWare File System (NWFS) Novell реализовала сильно модифицированный вариант FAT для операционной системы theNetWare. Для больших файлов она использовала метод повышения производительности, названный Turbo FAT.

FATX - семейство файловых систем для жестких дисков и карт памяти в консоли Microsoft's Xbox, представленной в 2001.

Используя те же идем, что и в FAT16 и FAT32, дисковые структуры FATX16 и FATX32 были упрощены, но стали фундаментально несовместимыми с обычными FAT16 и FAT32, что сделало невозможным для обычных драйверов FAT монтировать тома таких файловых систем.

Сектор, размером 4 KB, содержит 18 байтную структуру, похожую на BPB. Размер кластера 16 KB, присутствует только одна копия FAT в Xbox. Размер записей директории - 64 байта вместо обычных 32-х. У файлов могут быть имена до 42 символов при использовании набора символов OEM, максимальный размер -- 4 GB - 1 байт. Метки времени содержат даты создания, модификации и доступа, а также их время, но вместо эпохи 1980 используется 2000.

exFAT

exFAT, иногда называется FAT64 — проприетарная файловая система, предназначенная главным образом для флэш-накопителей. Впервые представлена фирмой Microsoft для встроенных устройств в Windows Embedded CE 6.0. Размер кластера по умолчанию для файловой системы exFAT составляет от 4 КБ до 128 КБ в зависимости от размера тома.

Основными преимуществами exFAT перед предыдущими версиями FAT являются:

Уменьшение количества перезаписей одного и того же сектора, что важно для флеш-накопителей, у которых ячейки памяти необратимо изнашиваются после определённого количества операций записи (это сильно смягчается выравниванием износа (wear leveling), встроенным в современные USB-накопители и SD-карты). Это было основной причиной разработки exFAT.
Теоретический лимит на размер файла 2 64 байт (16 эксабайт).
Максимальный размер кластера увеличен до 2 25 байт (32 мегабайта).
Улучшение распределения свободного места за счёт введения бит-карты свободного места, что может уменьшать фрагментацию диска.
Введена поддержка списка прав доступа.
Поддержка транзакций (опциональная возможность, должна поддерживаться устройством).

Краткий обзор разметки

Пространство тома FAT32 логически разделено на три смежные области:

В FAT12 и FAT16 также специально выделяется область корневого каталога. Она имеет фиксированное положение (непосредственно после последнего элемента таблицы FAT) и фиксированный размер в 32-хбайтных элементах, т.е. при описании в Partition Boot Record указывается именно количество 32-хбайтных элементов, каждый из которых описывает какой-либо элемент корневого каталога (будь то файл или другой вложенный каталог).

При удалении файла первый знак имени заменяется специальным кодом E516 и цепочка кластеров файла в таблице размещения обнуляется. Поскольку информация о размере файла (которая располагается в каталоге рядом с именем файла) при этом остаётся нетронутой, в случае, если кластеры файла располагались на диске последовательно и они не были перезаписаны новой информацией, возможно восстановление удалённого файла.

Файловая система – это набор специфика-ций и соответствующее им программное обеспечение, которые отвечают за соз-дание, уничтожение, организацию, чтение, запись, модификацию и перемещение файловой информации, а также за управление доступом к файлам и управление ресурсами, которые исполь-зуются файлами.

Существует три версии FAT — FAT-12, FAT-16 и FAT-32. Они отличаются количеством бит, отведённых для хранения номера кластера. FAT-12 применяется в основном для дискет, FAT-16 — для дисков малого объёма.

FAT 16 — таблица расположения файлов (File Allocation Table):

Файловая система FAT16 была разработана еще до создания MS DOS и в настоящее время поддерживается всеми операцион-ными системами Microsoft для обеспечения совместимости.

Её название отлично отражает организацию файловой системы.

Основные характеристики файловой системы:

§ Максимальный размер поддерживаемого тома (жесткого диска или его раздела) = 4095 Мбайт. В период эксплуатации MS DOS 4 Гигабайтные диски казались несбыточной мечтой.
§ Том отформатированный для использова-ния FAT16, разделяется на кластеры. Размер кластера по умолчанию зависит от размера тома и может колебаться от 512 байт до 64 Кбайт.

Не рекомендуется применять файловую систему FAT16 на томах размером больше 511 Мбайт, так как для относительно небольших по объему файлов дисковое пространство будет использоваться крайне неэффективно: файл размером в 1 байт бу-

дет занимать 64 Кбайт. Независимо от размера кластера файловая система FAT16 не поддерживается для томов размером больше 4 Гбайт.

Первый сектор тома является загрузочным сектором. Далее за ним идут таблицы FAT1 и FAT2.

Таблица FAT – это часть файловой системы FAT. Она содержит элементы, описываю-щие состояния кластеров в томе.

FAT2 является копией FAT1.

При использовании файловой системы FAT16 за второй копией таблицы FAT всегда располагается корневой каталог. Единст-венным различием между корневым каталогом и другими является то, что корневой располагается в определенном месте и имеет фиксированное число вхождений. Каждый каталог и файл используют одно или более вхождений. Например: если число фиксированных вхождений для корневого каталога равно 512 и создано 100 подкаталогов, в корневом каталоге можно создать не более 412 файлов (512–100).

Для каждого файла и каталога в файловой системе храниться информация в соответствии со структурой:

Каждый элемент каталога содержит номер начального кластера файла, описываемого данным элементом. Этот номер является указателем в FAT, где содержится информа-ция об остальных кластерах файла, органи-зованная в связный список.

В FAT16 кластеры могут иметь различное значение:

(0)000h свободный кластер,

(F)FF7h дефектный кластер,

(F)FF8h – (F)FFFh конец файла,

(0)002h–(F)FEFh номер следующего кластера файла.

Расположение файлов по кластерам пока-занное выше: папке расположены три фай-ла; первый из них – File1 – занимает три кластера (файл не фрагментирован, кластеры 2, 3 и 4 расположены последо-вательно); второй файл – File2 – фрагментирован и располагается в кластерах 5, 6 и 8; третий – File3 – занимает всего один кластер. Вхождение для каждого файла содержит адрес его начального кластера (2, 5 и 7 соответственно).

Последний кластер каждого файла (4, 8 и 7) в качестве адреса следующего кластера содержит значение FFFF, указывающее на то, что это последний кластер для данного файла.

Так как все вхождения имеют одинаковый размер информационного блока, они различаются по байту атрибутов. Один из битов в данном байте может указывать, что это каталог, другой – что это метка тома. Для пользователей доступны четыре бита, позволяющие управлять атрибутами файла: архивный (archive), системный (system), скрытый (hidden), доступный только для чтения (read-only).

1.) файловая система поддерживается опе-рационными системами MS DOS, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000, а также некоторыми операционными системами UNIX;

2.) существует большое число программ, позволяющих исправлять ошибки в этой файловой системе и восстанавливать дан-ные;

3.) при возникновении проблем с загрузкой с жесткого диска система может быть загружена с флоппи-диска;

4.) данная файловая система достаточно эффективна для томов объемом менее 256 Мбайт.

1.) корневой каталог не может содержать более 512 элементов. Использование длин-ных имен файлов существенно сокращает число этих элементов;

2.) FAT16 поддерживает не более 65536 кластеров, а так как некоторые кластеры зарезервированы операционной системой, то число доступных кластеров составляет 65524. Каждый кластер имеет фиксирован-ный размер для данного логического устройства. При достижении максимального числа кластеров с максимальным размером в 32 килобайта максимальный объем поддерживаемого тома ограничивается 4-гигабайтами под управлением Windows 2000. Для поддержания совместимости с MS DOS, Windows 95 и Windows 98 объем тома под FAT16 не должен превышать 2 Гбайт;

3.) не поддерживается резервная копия загрузочного сектора;

4.) в FAT16 не поддерживается встроенная защита файлов и их сжатие;

5.) на дисках большого объема теряется много места за счет того, что используется максимальный размер кластера. Место под файл выделяется исходя из размера не файла, а кластера.

FAT32 – также таблица расположения файлов (File Allocation Table):

В версии Microsoft Windows 95 OEM Service Release 2 (OSR2) в Windows появилась поддержка 32-битной FAT. Для систем на базе Windows NT эта файловая система впервые стала поддерживаться в Microsoft Windows 2000.

FAT32 способна обслуживать тома объемом до 4 Тбайт. Размер кластера в FAT32 может изменяться от 1 (512 байт) до 64 секторов (32 Кбайт).

Для хранения значений кластеров FAT32 требуется 4 байта (32 бит, а не 16, как в FAT16). Это означает, в частности, что неко-

торые файловые утилиты, рассчитанные на FAT16, не могут работать с FAT32.

Основным отличием FAT32 от FAT16:

является изменение размера логического раздела диска. При этом если при использо-

вании FAT16 с 2-гигабайтными дисками требовался кластер размером в 32 Кбайт, то в FAT32 кластер размером в 4 Кбайт подходит для дисков объемом от 512 Мбайт до 8 Гбайт. Это соответственно означает более эффективное использование дискового пространства – чем меньше кластер, тем меньше места требуется для хранения файла и, как следствие, диск реже становится фрагментированным.

FAT32 позволяет увеличить максимальное число вхождений в корневой каталог до 65535.

FAT32 накладывает ограничения на минимальный размер тома – не менее 65527 кластеров. При этом размер кластера не может быть таким, при котором бы FAT занимала более 16 Мбайт – 64 Кбайт/4 или 4 млн. кластеров.

1.) выделение дискового пространства выполняется более эффективно, особенно для дисков большого объема;

2.) корневой каталог в FAT32 представляет собой обычную цепочку кластеров и может находиться в любом месте диска;

3.) за счет использования кластеров мень-шего размера (4 Кбайт на дисках объемом до 8 Гбайт) занятое дисковое пространство обычно на 10–15 % меньше, чем под FAT16;

4.) FAT32 является более надежной файловой системой. В частности, она поддерживает возможность перемещения корневого каталога и использования резервной копии FAT. Кроме того, загрузочная запись содержит ряд критичных для файловой системы данных.

1.) размер тома при использовании FAT32 под Windows 2000 ограничен 32 Гбайт;

2.) тома FAT32 недоступны из многих операционных систем, которые поддержива-ют FAT;

3.) не поддерживается резервная копия за-грузочного сектора;

4.) в FAT32 не поддерживается встроенная защита файлов и их сжатие.

Файловая система NTFS (New Technology File System).

Характеризуется рядом значительных усовершенствований и изменений, существенно отличающихся от других файловых систем. С точки зрения юзера файла все также храняться в каталогах. Однако в NTFS, в отличие от FAT, работа на дисках большего объема происходит гораздо эффективнее.

Особое внимание (при проектировании) было обращено на следующие характеристики:

1.) надежность . является ключевым элементом структуры и поведения NTFS. Одним из способов увеличения надежности является введение механизма транзакций, при котором осуществляется журнали-рование файловых операций;

2.) расширенную функциональность . NTFS проектировалась с учетом возможного расширения. В ней были реализованы многие дополнительные возможности: усовершенствованная отказоустойчивость; эмуляция других файловых систем; мощная модель безопасности; параллельная обработка потоков данных; создание файловых атрибутов, определяемых пользователем;

3.) поддержку платформенно-независимого системного интерфейса для компьютер-ного окружения POSIX (Portable Operating System Interface for Computer Environments). Поскольку правительство США требовало, чтобы все закупаемые им системы хотя бы в минимальной степени соответствовали стандарту POSIX, такая возможность была предусмотрена и в NTFS.

4.) гибкость. Модель распределения диско-вого пространства в NTFS отличается чрезвычайной гибкостью. Размер кластера может изменяться от 512 байт до 64 Кбайт; он представляет собой число, кратное внутреннему кванту распределения дискового пространства. NTFS также поддерживает длинные имена файлов, набор символов Unicode и альтернативные имена формата 8.3 для совместимости с FAT.

Как и при использовании FAT, основной информационной единицей в NTFS является кластер.

Теоретически NTFS поддерживает тома с числом кластеров до 2 32 , но тем не менее помимо отсутствия жестких дисков такого объема существуют и другие ограничения на максимальный размер тома. Одним из таких ограничений является таблица разделов. Индустриальные стандарты ограничивают размер таблицы разделов 2 32 секторами. Другим ограничением является размер сектора, который обычно равен 512 байтам. Поскольку размер сектора может измениться в будущем, текущий размер дает ограничение на размер одного тома – 2 Тбайт ( 2 32 × 512 байт = 241 ). Таким образом, размер тома в 2 Тбайт является практическим пределом для физических и логических томов NTFS.

Управление доступом к файлам и каталогам:

При использовании томов NTFS можно устанавливать права доступа к файлам и каталогам. Эти права доступа указывают, какие пользователи и группы имеют доступ к ним и какой уровень доступа. Под NTFS можно устанавливать разрешения на удаленный доступ, объединяемые с разрешениями на доступ к файлам и каталогам. В версии NTFS, используемой в Windows 2000, появился новый тип разрешения на доступ – наследуемые раз-решения.

Сжатие файлов и каталогов:

В Windows 2000 поддерживается сжатие файлов и каталогов, расположенных на NTFS-томах. Сжатые файлы доступны для чтения и записи любыми Windows-приложениями. Для этого нет необходимости в их предварительной распаковке. Используемый алгоритм сжатия

схож с тем, который используется в Double-Space (MS DOS 6.0) и DriveSpace (MS DOS 6.22), но имеет одно существенное отличие – под управлением MS DOS выполняется сжатие целого первичного раздела или логического устройства, тогда как под NTFS можно упаковывать отдельные файлы и каталоги.

Алгоритм сжатия в NTFS разработан с учетом поддержки кластеров размером до 4 Кбайт. Если величина кластера больше 4 Кбайт, функции сжатия NTFS становятся недоступными.

Файловая система NTFS обладает способностью самовосстановления и может поддерживать свою целостность за счет использования протокола выполняемых действий и ряда других механизмов. NTFS рассматривает каждую операцию, модифи-цирующую системные файлы на NTFS-томах, как транзакцию и сохраняет информацию о такой транзакции в протоколе. Начатая транзакция может быть либо полностью завершена (commit), либо откатывается (rollback). В последнем случае NTFS-том возвращается в состояние, предшествующее началу транзакции.

При формировании файловой системы NTFS программа форматирования создает файл MFT (Master File Table) и другие области для хранения метаданных. Метаданные используются NTFS для реализации файловой структуры.

Возможности файловой системы NTFS по ограничению доступа к файлам и катало-гам:

Благодаря наличию механизма расширен-ных атрибутов в NTFS реализованы ограни-чения в доступе к файлам и каталогам. Эти дополнительные атрибуты, использованные для ограничения в доступе к файловым объектам, назвали атрибутами безопасности. При каждом обращении к такому объекту сравнивается специальный список дискреционных прав доступа, приписанный ему, со специальным системным идентификатором, несущим информацию об имени пользователя, осуществляющего текущий запрос к файлу или каталогу. Если имеется в списке необходимое разрешение, то действие выполняется, в противном случае система сообщает об отказе.

Файловая система NTFS имеет так называемые индивидуальные разрешения, которые могут быть приписаны любому файлу и/или каталогу: Read (прочитать), Write (записать), eXecute (выполнить), Delete (удалить), Change Permissions (из-менить разрешения) и Take Ow-nership (стать владельцем).

Соответствующие этим разрешениям действия можно выполнять только в случаях, когда для данного пользователя или группы, к которой он принадлежит, имеется одноименное разрешение.

Существует три важных правила, ко-торые помогут определить состояние прав доступа при перемещении или копировании объектов NTFS:

1) при перемещении файлов в границах раздела NTFS сохраняются исходные права доступа;

2) при выполнении других операций (создании или копировании файлов, а так же их перемещении между разделами NTFS) наследуются права доступа родительского каталога;

3) при перемещении файлов из раздела NTFS в раздел FAT все права NTFS теряются.

Какой бы не был носитель данных – будь то жёсткий диск, SSD накопитель или флешка (MicroSD, microSDXC, USB-Flash Drive и т.д.) им всем необходима файловая система, дабы можно было записывать и считывать с них данные.

Файловых систем существует некоторое количество, но в этой статье мы рассмотрим наиболее популярные и соответственно применяемые.

Представленная информация весьма пригодится в ситуациях, когда потребуется отформатировать жёсткий диск (SSD накопитель) или один из его разделов, флешку и т.п.

Содержание:

Файловая система FAT16, FAT32 – история и особенности

Начнём повествование с файловой системы FAT16 (ещё её называют просто FAT) – она была создана преимущественно для операционной системы MS DOS, и её поддержка имелась в Windows 95 и Windows 98. Ограничение на максимальный размер одного файла равнялся 2 Гигабайтам. Ровно столько же мог быть максимальный размер раздела.

Господство FAT16 продлилось недолго, вскоре ей на смену пришла файловая система FAT32 – она являлась штатной для Windows 95 и Windows 98,хотя в целях совместимости, как уже говорилось выше, данные операционные системы поддерживали и FAT16.

В FAT32 максимальный размер файла равнялся уже 4 Гигабайтам. Т.е. количество файлов может быть любым, но размер любого из них не может превышать 4-х Гигабайт. А максимальный размер раздела мог составлять теоретические 8 Терабайт, однако в Windows он искусственно ограничивался. К примеру, в Windows 98 размер раздела не мог быть больше 137 Гигабайт.

У вас может возникнуть закономерный вопрос, почему по прошествии стольких лет в данную файловую систему можно отформатировать флеш накопители и жёсткие диски небольшого объёма. Ответ на этот вопрос ниже.

Совместимость: FAT32 по сей день повсеместно поддерживается основными операционными системами: Windows, MacOS, Linux, различными автономными устройствами (приставками, MP3 плеерами, телефонами, смартфонами и т.д.) и встраиваемыми системами.
Ограничения: Если вы попытаетесь записать файл, размер которого больше 4 Гигабайт, то вы не сможете этого сделать и выскочит ошибка. Есть обходной путь решения данной проблемы.

Файловая система NTFS – описание, применение и ключевые свойства

Файловая система NTFS на сегодняшний день является актуальной и повсеместно распространённой. Впервые дебютировав в Windows XP, она так продолжает использоваться во всех современных версиях ОС от Microsoft, включая самую последнюю Windows 10.

Её разработчики постарались на славу, наделив данную файловую систему множеством особенностей, которые были продиктованы современными реалиями. К примеру, за счёт записи технической информации всех осуществляемых файловых операций, существенно удалось поднять надёжность сохранности данных в случае резкого обесточивания носителя.

Также в NTFS была добавлена возможность установки прав на файлы и папки, что существенно поднимает общую безопасность при работе в Windows. Не стоит забывать и о возможности создания теневых копий файлов и данных в процессе работы системы, которой активно используется ОС Windows, дабы обеспечить высокую производительность при резервировании данных, шифровании и просто штатной работе операционной системы.

Естественно, это не полный перечень того, что предлагает современная файловая система NTFS.

Как уже говорилось выше, данная файловая система является штатной для Windows XP и последующих выпущенных ОС от Microsoft. В процессе установки операционной системы вы даже не сможете выбрать файловую систему – жёсткий диск или SSD будет отформатирован строго в NTFS.

Ввиду существенного усложнения принципов работы файловой системы NTFS и некоторых лицензионных моментов, она имеет весьма ограниченную поддержку со стороны других операционных систем и устройств.

К примеру, операционная система MacOS способна лишь считывать данные с носителей, на которых используется NTFS, а вот записывать данные на носители с данной файловой системой уже не может.

В Linux ситуация обстоит лучше. Хотя штатно Linux может лишь читать данные с NTFS носителей, но в некоторые конечные дистрибутивы Linux добавляется и поддержка записи на NTFS диски.

Что же касается автономных устройств, игровых приставок (Sony PlayStation, Xbox 360) и т.д., то в большинстве случаев NTFS ими не поддерживается.

Совместимость: Полностью поддерживается во всех современных версиях ОС от Microsoft. В Макинтошах (MacOS) поддерживается только чтение, а в Linux чтение и в некоторых конечных дистрибутивах ещё и запись. Что же касается иных устройств – в большинстве случаев не поддерживается вовсе.
Ограничения: Ограничений на количество и размер файлов и папок нет.
Оптимальная сфера применения: Файловая система создавалась с прицелом на использование для жёстких дисков (а впоследствии и SSD), преимущественно в среде Windows.

Файловая система ExFat – что собой представляет, для чего была создана

ExFat (ещё её называют FAT64) – файловая система, дебютировавшая в 2006 году, созданная для флеш накопителей. При её разработке было взято всё лучшее из FAT32 и устранены присущие её ограничения. В ExFat нет ограничений на максимальный размер файла, который может быть записан на носитель с данной файловой системой.

Также была ещё более улучшена ситуация с устранением избыточного количества технических операций чтения\записи, дабы обеспечить максимальную скорость основных файловых операций с минимумом воздействия на ячейки памяти, дабы предотвратить и максимально отсрочить их износ.

Если говорить про совместимость, то с ней ситуация обстоит куда лучше, если сравнить с той же NTFS. MacOS имеет полную поддержку операций чтения\записи, да и поддержка со стороны Linux имеется, при условии установки нескольких пакетов из репозитория.

Что же касается внешних устройств, то ситуация с поддержкой ExFat улучшается, но гарантировать поддержку на всех устройствах определённо нельзя.

Краткий итог

Если подытожить наспанное выше, то получается, что файловая система NTFS должна использоваться для жёстких (HDD) и SSD дисков, что установлены внутри компьютера, а ExFat для внешних флеш накопителей.
А FAT32 оптимально использовать для Флеш накопителей малого размера (до 4-х Гигабайт), а также флешек, которые используются в старых устройствах и не понимают ExFat.

На этом всё! Увидимся в новых материалах! Дабы их не пропустить – стоит подписаться!

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении поставленной задачи или проблемы.

В свою очередь, Вы тоже можете нам очень помочь.

Просто поделитесь статьей в социальных сетях и мессенджерах с друзьями.

Поделившись результатами труда автора, вы окажете неоценимую помощь как ему самому, так и сайту в целом. Спасибо!

Введение

За ответственное и сохранное расположение информационных материалов отвечают запоминающие устройства. Для их успешного и безошибочного функционирования необходимо обязательное наличие программного интерфейса, структурирующего расположение любой информации, и предоставляющего упорядоченные способы управления доступными ресурсами. Такой урегулированный контролируемый способ внутренней организации, расположения и упорядочивания данных, в соответствии с собственными методами каталогизации и озаглавливания, на различных носителях информации в компьютерах и ноутбуках, а также в разнообразных сторонних электронных устройствах, получил обобщающее название файловая система.

Определение термина файловая система

Файловая система – это организованный порядок, определяющий набор правил для безопасного расположения, хранения и последующего доступа к разнообразным данным на запоминающих хранилищах информации в компьютерных и других устройствах, содержащих цифровой накопитель. Параметры файловой системы изначально определяют формат содержимого, группируют его в понятном, для операционной системы, виде, содержащим набор файлов и каталогов, устанавливают максимальный граничный размер файла и раздела, управляют приоритетами доступа, осуществляют шифрование файлов , назначают набор атрибутов файла и перенаправляют к конкретной информации при соответствующем запросе операционной системы.

Программная система управления аппаратными средствами компьютера идентифицирует любой накопитель как набор однотипных кластеров. Драйверы файловой системы организуют кластеры доступного дискового пространства в файлы и каталоги и содержат список реализованной организации, на основании которого происходит отслеживание и маркировка используемых, свободных или неисправных кластеров, а также осуществляется переход к нужным ячейкам хранения данных по первому требованию.

Файловые системы обслуживают любые виды накопителей информации и управляют различными категориями, например, носители с произвольным или последовательным доступом, виртуальные и сетевые файловые системы, оптические носители, устройства на базе флэш-памяти и т.д.

Главные функции файловой системы сводятся к построению логической модели внутренней организации пространства запоминающего устройства, устойчивой к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств, и обеспечению беспрепятственного взаимодействия элементов операционной системы и программных приложений с расположенными на носителе информационными ресурсами.

Заключение

Для хранения, передачи и распространения цифровой информации в обязательном порядке используются различные виды внутренних или внешних запоминающих устройств, каждый из которых оснащен файловой системой. Разнообразные виды дисковых хранилищ, одномоментно задействованных для хранения информации и использующих различные вариации стандартов файловых систем, не ограничивается единственным экземпляром, и могут иметь разные характеристики.

Читайте также: