Глава 3
Файловая система и форматирование Flash-устройств
3.1. Общие сведения о файловых системах. Какую файловую систему лучше всего использовать для Flash-диска
Операционная система Windows поддерживает несколько операционных систем: NTFS, FAT и FAT32. В принципе выбор файловой системы основывается на том, какая операционная система используется, каков размер флешки, а также каковы цели и уровень подготовки пользователя. Уже в самом начале этой главы необходимо отметить, что безусловно наилучшей файловой системой под Windows является NTFS.
Преимущества NTFS касаются практически всего: производительности, надежности и эффективности работы с данными (файлами) на диске. Так, одной из основных целей создания NTFS было обеспечение скоростного выполнения операций над файлами (копирование, чтение, удаление, запись), а также предоставление дополнительных возможностей: сжатие данных, восстановление поврежденных файлов системы на больших дисках и т.д.
Другой основной целью создания NTFS была реализация повышенных требований безопасности, так как файловые системы FAT/FAT32 в этом отношении вообще никуда не годились. Именно в NTFS вы можете разрешить или запретить доступ к какому-либо файлу или папке (разграничить права доступа).
Давайте сначала рассмотрим сравнительные характеристики файловых систем, а потом остановимся на каждой из них поподробнее. Сравнение, для большей наглядности, проведем в табличной форме.
Сперва посмотрим какие файловые системы поддерживаются какими операционными системами (табл. 3.1). А потом поглядим, какого размера могут быть тома и файлы при использовании различных файловых систем (табл. 3.2).
Таблица 3.1. Совместимость файловых и операционных систем
Операционная система Файловая система FAT FAT32 NTFS MS-DOS, Windows 3.x, Windows 95 (до версии OSR2) Поддерживается Не поддерживается Не поддерживается Windows 95 OSR2, Windows 98, Windows ME Поддерживается Поддерживается Не поддерживается Windows NT 4.0 Поддерживается Не поддерживается Поддерживается (после установки Service Pack 4) Windows 2000/XP/Vista Поддерживается Поддерживается Поддерживается
Таблица 3.2. Параметры файловых систем
Файловая система Параметр Размеры тома Максимальный размер файла FAT От 1.44 Мб до 4 Гб. 2 Гб FAT32 Теоретически возможен размер тома от 512 Мб до 2 Тбайт. Но на практике Windows XP/Vista поддерживает разделы FAT32 меньшего размера. Так, вы не можете отформатировать том объемом более 32 Гб в файловой системе FAT32 штатными средствами Windows (хотя уже отформатированные диски большего размера Windows поддерживает). 4 Гб NTFS Минимальный рекомендуемый размер составляет 10 Мб*, а максимальный — 2 Тбайта. Максимальный размер ограничен лишь размером тома
* Обратите внимание, что в файловой системе NTFS нельзя форматировать дискеты.
Как видно из табл. 3.2, файловая система FAT для современных флешек хоть и на пределе, но все еще может использоваться. Но она является морально устаревшей и практически не применяется. Что касается FAT32, то именно она используется сейчас для абсолютного большинства флешек. Ведь максимальный размер тома в FAT32 должен не превышать 32 Гб, ну и к тому же большинство пользователей не хранит на флешках файлы более 4 Гб. Кроме того, FAT32 обеспечивает наибольшую совместимость, так как поддерживается практически всеми современными компьютерными устройствами.
Идеальным решением по производительности, надежности и качеству различных функций является NTFS, которая к тому же лишена перечисленных выше недостатков FAT32. Так что, даже не вдаваясь в детали и специальные возможности файловой системы NTFS, можно сделать выбор в ее пользу. Форматирование флешки в NTFS не только позволяет забыть о такой напасти FAT/FAT32, как потерянные кластеры, но и повышает надежность и долговечность флешек, а также позволяет несколько увеличить скорость чтения/записи данных.
Однако файловую систему NTFS не рекомендуется использовать для флешек в следующих случаях:
• Если вы собираетесь пользоваться флешкой на компьютерах, работающих под управлением операционной системы Windows 98. Что навряд ли, но вполне может быть.
• Если вы собираетесь создавать загрузочную флешку.
3.1.1. Файловая система FAT
Файловая система FAT (обычно под ней понимается FAT 16) была разработана достаточно давно и предназначалась для работы с небольшими дисковыми и файловыми объемами, простой структурой каталогов. Аббревиатура FAT расшифровывается как File Allocation Table (с англ. таблица размещения файлов). Эта таблица размещается в начале тома, причем хранятся две ее копии (в целях обеспечения большей устойчивости).
Данная таблица используется операционной системой для поиска файла и определения его физического расположения на жестком диске. В случае повреждения таблицы (и ее копии) чтение файлов операционной системой становится невозможно. Она просто не может определить, где какой файл, где он начинается и где заканчивается. В таких случаях говорят, что файловая система «упала». Хочу пожелать вам избежать такого «удовольствия».
Файловая система FAT изначально разрабатывалась компанией Microsoft для дискет. Только потом они ее стали применять для жестких дисков, а теперь и для флешек. Сначала это была FAT 12 (для дискет и жестких дисков до 16 Мб), а потом она переросла в FAT 16, которая была введена в эксплуатацию с операционной системой MS-DOS 3.0. Далее она поддерживается в Windows 3.x, Windows 95/98, Windows NT/2000. Ну и в Windows XP/Vista ее поддержка все-таки была включена: в целях совместимости со старым оборудованием и старым программным обеспечением.
3.1.2. Файловая система FAT 32
Начиная с Windows 95 OSR2, компания Microsoft начинает активно использовать в своих операционных системах FAT32 — тридцатидвухразрядную версию FAT. Что поделать, технический прогресс не стоит на месте (а в компьютерной индустрии он вообще движется семимильными шагами), и возможностей FAT 16 стало явно недостаточно.
По сравнению с ней FAT 32 стала обеспечивать более оптимальный доступ к дискам, более высокую скорость выполнения операций ввода/вывода, а также поддержку больших файловых объемов (объем диска до 2 Тбайт).
В FAT 32 реализовано более эффективное расходование дискового пространства (путем использования более мелких кластеров). Выгода по сравнению с FAT 16 составляет порядка 10–15%. То есть при использовании FAT32 на один и тот же диск может быть записано информации на 10–15% больше, чем при использовании FAT16.
Кроме того, необходимо отметить, что FAT 32 обеспечивает более высокую надежность работы и более высокую скорость запуска программ. Обусловлено это двумя существенными нововведениями:
• возможностью перемещения корневого каталога и резервной копии FAT (если основная копия получила повреждения);
• возможностью хранения резервной копии системных данных.
3.1.3. Файловая система NTFS
Файловая система NTFS представляет собой выдающееся достижение структуризации: каждый элемент системы представляет собой файл.
Общие сведения
Ни одна из версий FAT не обеспечивает хоть сколько-нибудь приемлемого уровня безопасности. Это, а также необходимость добавочных файловых механизмов (сжатия, шифрования) привели к необходимости создания принципиально новой файловой системы. И ею стала файловая система NT (NTFS).
Как уже упоминалось, основным ее достоинством является защищенность: для файлов и папок NTFS могут быть назначены права доступа (на чтение, на запись и т.д.). Благодаря этому существенно повысилась безопасность данных и устойчивость работы системы.
