Смекни!
smekni.com

Файловая система 4 (стр. 6 из 12)

Для этого можно воспользоваться утилитой Convert.exe, поставляемой вместе с операционной системой. Преобразованный к системе NTFSраздел диска становится недоступным для других операционных систем. Чтобы вернуться в DOS, Windows95, Windows98 или Me, нужно удалить раздел NTFS, а вместо него создать раздел FAT. Windows2000, как и в WindowsХР можно устанавливать на диск с файловой системой FAT32 и NTFS.

Возможности файловых систем FAT32 гораздо шире возможностей FAT16. Самая важная ее особенность в том, что она поддерживает диски объемом до 2 047 Гбайт и работает с кластерами меньшего размера, благодаря чему существенно сокращает объемы неиспользуемого дискового пространства. Например, жесткий диск объемом 2 Гбайт в FAT16 использует кластеры размером по 32 Кбайт, а в FAT32 - кластеры размером по 4 Кбайт. Чтобы по возможности сохранить совместимость с существующими программами, сетями и драйверами устройств, FAT32 реализована с минимальными изменениями в архитектуре. API-интерфейсах, структурах внутренних данных и дисковом формате. Но, так как размер элементов таблицы FAT32 теперь составляет четыре байта, многие внутренние и дисковые структуры данных, а также API-интерфейсы пришлось пересмотреть или расширить. Отдельные APIна НАТ32-дисках блокируются, чтобы унаследованные дисковые утилиты не повредили содержимое РАТ32-дисков. На большинстве программ эти изменения никак не скажутся. Существующие инструментальные средства и драйверы будут работать и на 1-'АТ32-дисках. Однако драйверы блочных устройств MS-DOS(например. Aspidisk.sys) и дисковые утилиты нуждаются в модификации для поддержки FAT32. Все дисковые утилиты, поставляемые Microsoft (Format, Fdisk, Defrag, а также ScanDiskдля реального и защищенного режимов), переработаны и полностью поддерживают FAT32. Кроме того, Microsoftпомогает ведущим поставщикам дисковых утилит и драйверов устройств в модификации их продуктов для поддержки FAT32. F/^T32 эффективнее FAT16 при работе с дисками большего объема и не требует их разбиения на разделы по 2 Гбайт. Windows98 обязательно поддерживает FAT16, так как именно эта файловая система совместима с другими операционными системами, в том числе сторонних компании. В MS-DOSреального режима и в безопасном режиме Windows98, файловая система FAT32 работает значительно медленнее, чем FAT16. Поэтому, при запуске программ в режиме MSDOSжелательно включить в файл Autoexec.batили PlF-файл команду для загрузкиSmartdrv.exe, что ускорит дисковые операции. Некоторые устаревшие программы, рассчитанные на спецификацию FAT16. могут сообщать неправильную информацию об объеме свободного или общего дискового пространства, если он больше 2 Гбайт. Windows98 предоставляет новые API- интерфейсы для MS-DOSи Win32, которые позволяют корректно определять эти показатели. В табл. I приведены сравнительные характеристики FAT16 и FAT32.

г

Таблица 1. Сравнение файловых систем FAT16 и FAT32

FAT 16 FAT32
Реализована и используется большинством операционных систем (MS-DOS, Windows95/98/Ме. Windows 2000 и Windows ХР, OS/2, UNIX). На данный момент поддерживается только в Windows95/98/Ме. Windows 2000 и Windows ХР.
Очень эффективна для логических дисков размером менее 256 Мбайт. Не работает с дисками объемом менее 512 Мбайт.
Поддерживает сжатие дисков, например по алгоритму DriveSpace. Не поддерживает сжатие дисков.
Обрабатывает максимум 65 525 кластеров, размер которых зависит от объема логического диска. Так как максимальный размер кластеров равен 32 Кбайт, FAT16 может работать с логическими дисками объемом не более 2 Гбайт. Способна работать с логическими дисками объемом до 2 047 Гбайт при максимальном размере кластеров в 32 Кбайт.
Чем больше размер логическою диска, тем меньше эффективность хранения файлов в FAT'16-системе, так как увеличивается и размер кластеров. Пространство для файлов выделяется кластерами, и поэтому при максимальном объеме логического диска файл размером 10 Кбайт потребует 32 Кбайт, а 22 Кбайт дискового пространства пропадет впустую. На логических дисках объемом менее 8 Гбайт размер кластеров составляет 4 Кбайт.

Максимально возможная длина файла в FAT32 равна 4 Гбайт за вычетом 2 байтов. Win32- приложения могут открывать файлы такой длины без специальное обработки. Остальные приложения должны использовать прерывание Int 21h, функцию 716С (FAT32) с флагом открытия, равным EXTEND-SIZE(ЮООИ).

В файловой системе FAT32 на каждый кластер в таблице размещения файлов отводится по 4 байта, тогда как в FAT16 - по 2, а в FAT12 - по 1,5.

Старшие 4 бита 32-разрядного элемента таблицы FAT32 зарезервированы и не участвуют в формировании номера кластера. Программы, напрямую считывающие РАТ32-таблицу, должны маскировать эти биты и предохранять их от изменения при записи новых значений.

Итак, FAT32 обладает следующими преимуществами в сравнении с прежними реализациями файловой системы FAT:

• поддерживает диски объемом до 2 Гбайт;

• эффективнее организует дисковое пространство. FAT32 использует кластеры меньшего размера (4 Кбайт для дисков объемом до 8 Гбайт), что позволяет сэкономить до 10-15% пространства на больших дисках по сравнению с FAT;

• корневой каталог FAT32, как и все остальные каталоги, теперь не ограничен, он состоит из цепочки кластеров и может быть расположен в любом месте диска;

• имеет более высокую надежность: FAT32 способна перемещать корневой каталог и работать с резервной копией FAT, кроме того, загрузочная запись на FАТЗ2-дисках расширена и теперь включает резервную копию критически важных структур данных, а это означает, что РАТ32-диски менее чувствительны к возникновению отдельных сбойных участков, чем существующие FAT-тома:

• программы загружаются на 50% быстрее.

Таблица 2. Сравнение размеров кластеров

Усовершенствованная утилита дефрагментации дисков оптимизирует размещение файлов приложения, загружаемых в момент его запуска. Возможно преобразование диска в FAT32 с помощью утилиты DriveConverter (FAT32), но после этого рекомендуется запустить утилиту DiskDefragmenter, - иначе компьютер будет работать с диском медленнее, чем раньше. Благодаря этому на больших дисках удается высвободить десятки и даже сотни мегабайтов, а в сочетании с усовершенствованной утилитой дефрагментации дисков FAT32 значительно сокращает время загрузки приложений. Процедура преобразования файловой системы на жестком диске в FAT32 с помощью DriveConverter (FAT32) достаточно проста. Для этого последовательно необходимо открыть меню Start(Пуск), подменю Programs(Программы), Accessories(Стандартные), SystemTools(Служебные) и выбрать команду DriveConverter (FAT32) (Преобразование диска в FAT32). Преобразование может повлиять на функции спящего режима (hibernatefeatures) (сохранения состояния компьютера на диск), предусмотренные во многих компьютерах. Системы, в которых режим сна реализован через АРМ BIOSили ACPI (AdvancedConfigurationandPowerInterface) S4/BIOS, должны поддерживать FAT32, - только тогда они будут корректно работать в Windows98 и Me.

Большинство изготовителей BIOSвключают в нее средства зашиты от вирусов, отслеживающие изменения в главной загрузочной записи MBR (MasterBootRecord). Кроме того, устаревшие антивирусные утилиты, устанавливаемые как резидентные программы или

драйверы реального режима, могут обнаруживать изменение MBRпри загрузке MS-DOS. Так как преобразование в FAT32 приводит к неизбежной модификации MBR, некоторые средства проверки на вирусы могут ошибочно счесть это признаком инфицирования

системы.

Лучше всего удалить антивирусное программное обеспечение и отключить встроенные в BIOSсредства защиты от вирусов перед преобразованием диска в FAT32. Потом можно вновь установить антивирусную утилиту и активизировать встроенные в BIOSсредства защиты от вирусов.

Главная загрузочная запись (MBR)

Форматирование жестких дисков выполняется в три этапа:

• низкоуровневое форматирование (физическая разметка диска на цилиндры, дорожки, секторы);

• разбиение диска на разделы (логические устройства):

• высокоуровневое (логическое) форматирование каждого раздела.

На этапе низкоуровневого форматирования процессор, выполняя программу форматирования, поочередно передает в контроллер жесткого диска сначала команду "Поиск" для установки головок накопителя на нужный цилиндр, а затем посылает команду "Форматировать дорожку". Выполняя команду "Форматировать дорожку" контроллер жесткого диска, получив из накопителя импульс "Индекс" (начало дорожки), производит запись служебного формата дорожки, который разбивает ее на секторы. Каждый сектор содержит в себе блок данных (512 байт), обрамленный служебным форматом сектора (содержание к размер служебного формата определяется конкретной фирмой-разработчиком данного устройства).

Служебный формат дорожки и секторов необходим контроллеру жесткого диска при выполнении команд. Читая и расшифровывая поля служебного формата, контроллер находит на диске нужный цилиндр, "поверхность, сектор и блок данных внутри сектора. На следующих этапах форматирования в блоки данных ряда секторов записывается системная информация, которая обеспечивает организацию разделов на диске, автоматическую загрузку операционной системы и поддержку файловой системы на диске.

На э тапе разбиения диска на разделы в блоке данных первого физического сектора диска (О цилиндр, 0 поверхность, 1 сектор) с адреса IBEhформируется таблица разделов (Partitiontable), состоящая из 4-х шестнадцатибайтных строк. Обычно системную информацию, записанную в блок данных этого сектора в процессе форматирования, называют MasterBootRecord (MBR).

С самого начала блока данных этого сектора располагается программа (IPL1). Переход на программу IPL1 процессор осуществляет после успешного завершения POSTи программы "Начального загрузчика", выполняя которую процессор загружает с диска в память MBR. и передает управление на начало MBR(на программуIPL1). продолжая действия ведущие к загрузке операционной системы. Программа IPL1 (загрузчик), находящаяся в MBRпросматривает строки таблицы разделов в поисках активного раздела с которого возможна загрузка операционной системы. Если в таблице разделов нет активного раздела, выдается сообщение об ошибке. Если хотя бы один раздел содержит неправильную метку, либо несколько разделов помечены как активные, выдается сообщение об ошибке Invalidpartitiontable, и процесс загрузки останавливается. Если активный раздел обнаружен, то анализируется загрузочный сектор этого раздела. Если найден только один активный раздел, то содержимое блока данных его загрузочного сектора (BOOT) читается в память по адресу Ю00:7С00 и управление передается по этому адресу, если загрузочный сектор активного раздела не читается за пять попыток, выдается сообщение об ошибке: Errorloadingoperatingsystemи система останавливается: проверяется сигнатура считанного загрузочного сектора активного раздела и если последних два его байта не соответствуют сигнатуре 55ААИ, выдается сообщение об ошибке: Missingoperatingsystemи система останавливается).