O espaço livre necessário para converter FAT em NTFS

Este artigo fornece uma descrição do processo que Convert.exe utiliza para converter uma partição de disco da tabela de atribuição de ficheiros (FAT, File Allocation Table) para o sistema de ficheiros NTFS. Este artigo também descreve o espaço necessário para conversão.

A conversão da partição do disco de FAT para NTFS requer uma determinada quantidade de espaço livre em disco para criar as estruturas de disco NTFS. FAT e NTFS utilizam estruturas de disco muito diferentes para representar a atribuição de espaço para ficheiros. Estas estruturas são frequentemente referidas como "metadados" ou "carga do sistema de ficheiros".

FAT e NTFS geral

Metadados FAT consiste de um sector de arranque, um ou mais tabelas de atribuição de ficheiros, uma estrutura de directórios raiz de tamanho fixo e uma quantidade variável de espaço para cada subdirectório. O espaço de cada subdirectório está relacionado com o número de ficheiros existentes no subdirectório.

Outro tipo de sobrecarga associada a FAT e NTFS. Ambos os sistemas de ficheiros atribuir espaço em disco em clusters de tamanho fixo. O tamanho exacto destas unidades de atribuição ou clusters é determinado em formato de tempo e as predefinições são dependentes do tamanho do volume. Em volumes do tamanho semelhante, o tamanho de cluster predefinido para o NTFS é inferior o tamanho de cluster predefinido para FAT.

Dado que espaço para dados do ficheiro pode ser atribuído apenas nos valores de cluster completa, até mesmo um ficheiro de 1 byte utiliza o valor de um cluster todo de espaço em disco num volume FAT. (Espaço problemas de utilização de NTFS são semelhantes mas ligeiramente mais complicado e resolver esses problemas não são abrangidos em detalhe neste artigo.)

Tal como FAT, o sistema de ficheiros NTFS tem um determinado período de tamanho fixo sobrecarga e um determinado período de sobrecarga por ficheiro. NTFS também tem várias funcionalidades avançadas, incluindo a capacidade de recuperação, segurança e suporte para volumes muito grandes. Devido a estas funcionalidades avançadas, a sobrecarga de metadados NTFS é um pouco maior do que a sobrecarga de metadados FAT. Por outro lado, uma vez que NTFS cluster sobrecarga é inferior a sobrecarga de cluster FAT, muitas vezes é possível armazenar, pelo menos tão grande num volume NTFS como num volume FAT, mesmo sem utilizar compressão de ficheiros NTFS.

O processo de conversão

Para protecção contra danos que podem ser causados por uma falha durante a conversão, o utilitário Convert.exe tem de criar os metadados NTFS utilizando apenas o espaço que o sistema de ficheiros FAT considera como espaço livre. Dessa forma, se a conversão não tiver êxito, a representação FAT dos ficheiros de utilizador ainda é válida.

Um factor complicating para esta estratégia é que um sector de dados NTFS deve ocupar uma localização específica no disco e um número muito limitado de outras estruturas deve ocupar sectores adjacentes.

Durante o processo de conversão, Convert.exe executa estas tarefas:

1. Convert.exe reposiciona clusters de FAT para criar espaço para a estrutura NTFS de localização fixa e outros dados adjacentes e, em seguida, guarda a nova FAT. Se os sectores necessários não podem ser disponibilizados (por exemplo, se os sectores ilegíveis), o processo de conversão pára. O volume FAT está a ser a mesma condição como antes da conversão pretendida.
2. O espaço livre no volume FAT, Convert.exe cria as estruturas de dados NTFS elementares, que é, as tabelas de tamanho fixo e estruturas comuns a qualquer volume NTFS. O tamanho destas tabelas depende do tamanho do volume mas não depende do número de ficheiros no volume.
3. Convert.exe cria o ficheiro principal de NTFS listas de tabela e o directório no espaço livre no volume FAT. O espaço necessário para este passo é variável e depende do número total de ficheiros no volume FAT.
4. No mapa de bits NTFS, Convert.exe marca como "livre" os clusters NTFS que estão a ser utilizados por estruturas específicas da FAT. Depois de concluída a conversão, NTFS pode recuperar os metadados FAT sobrecarga como espaço livre.
5. Finalmente, Convert.exe escreve o sector de arranque NTFS. Esta acção final faz com que o volume seja reconhecido como NTFS em vez de FAT. (Se a conversão falhar em qualquer passo anterior, o volume é ainda reconhecido como um volume FAT válido.)

Uma vez que pode ocorrer uma falha em qualquer altura, o processo de conversão minimiza as hipóteses de danos no disco.

Quase todos os o escreve estão libertar espaço FAT, para que falha preserva a FAT intactos. O só vezes quando escreve o Convert.exe para espaço que não está livre--ou seja, as horas em que uma falha pode causar problemas--são:

• No fim do passo 1, quando o Convert.exe substitui a FAT.
  
  O algoritmo para recolocar clusters garante que se a uma falha for efectuada durante esta fase, o Chkdsk pode corrigir o disco sem perda de dados.
• No passo 5, quando o Convert.exe escreve o sector de arranque.
  
  A partição de sistema é a partição principal activa que inicia o computador. Se ocorrer uma falha enquanto está a converter a partição de sistema, é provável que pode ser não é possível iniciar o computador. Não é provável que ocorrerá tal uma falha, mas se ocorrer, pode ainda utilizar uma disquete de arranque (disquete) para iniciar o computador.

O processo de cálculo

Antes de iniciar o processo de conversão, Convert.exe executa um cálculo para calcular o espaço livre for necessário, baseado no número de ficheiros pré-existente no volume FAT e no tamanho do volume. Para hardware padrão (um disco rígido com 512 bytes por sector), o cálculo é efectuado assim:

1. Comece por tomar o tamanho do volume, em bytes e dividindo por 100. Se este valor for inferior a 1.048.576, utilize 1.048.576. Se o valor for superior a 4.194.304, utilize 4.194.304.
2. Adicione o tamanho do volume em bytes, divididos por 803.
3. Adicione o número de ficheiros e directórios encontram no volume, multiplicado pelo 1.280.
4. Adicione 196,096.

Se for expandidas informações de atributo no volume FAT, Convert.exe considera também o espaço adicional é necessário. (Informações de atributo expandido normalmente não estão presentes. É uma consideração apenas se o computador tiver sido o OS/2 e atributos expandidos estavam a ser utilizados.)

O cálculo é descrito com atenção approximates o cálculo que Convert.exe executa. O resultado exacto em qualquer sistema específico pode divergir ligeiramente.

O cálculo origina a quantidade de espaço livre que o Convert.exe requer antes de tentar uma conversão. O cálculo inclui uma concessão para a possibilidade de ocorrência de sectores danificados no espaço livre no volume FAT.

Se um volume tiver espaço livre suficiente apenas para iniciar a conversão e se uma fracção significativa de espaço em disco é identificada seja inutilizável, o processo de conversão poderá falhar. No entanto, uma vez que a estrutura é para o volume seja automaticamente revertida para ser reconhecido como FAT, File Allocation Table, falha não necessariamente produz quaisquer danos no disco.

Considerações especiais

Se utilizar o comando Convert.exe, tenha em atenção estas considerações:

• Tem de especificar que a unidade deve ser convertida quando o computador for reiniciado. Caso contrário, não pode converter a unidade actual.
• Se o Convert.exe não é possível bloquear a unidade (por exemplo, o volume do sistema ou a unidade actual), ofertas Convert.exe para converter a unidade tempo seguinte o computador é reiniciado.
• A localização da tabela de ficheiros principal (MFT, Master File Table) é diferente em volumes que tenham sido convertidos de versões anteriores do NTFS, pelo que desempenho do volume poderá não ser tão bom em volumes que serão convertidos a partir do Windows NT.
• Os volumes convertidos de FAT para NTFS comparado com volumes inicialmente formatados com NTFS, não dispõem de algumas vantagens de desempenho. Em volumes convertidos, a MFT pode ficar fragmentada. Além disso, nos volumes de arranque convertidos, permissões de NTFS não são aplicadas depois do volume for convertido.