Översikt över FAT, HPFS och NTFS-filsystem


Sammanfattning


Den här artikeln beskrivs skillnaderna mellan FAT, HPFS och NTFS under Windows NT och deras fördelar och nackdelar. Den är indelad i följande avsnitt:


  • FAT-översikt
  • HPFS-översikt
  • NTFS-översikt
Anmärkning: HPFS stöds endast under Windows NT version 3.1-, 3.5- och 3.51. Windows NT 4.0 stöder inte och kan inte komma åt HPFS-partitioner. Filsystemet FAT32 har endast stöd i Windows 2000 och Windows 98/95.

Mer Information


FAT-ÖVERSIKT

FAT är i särklass den mest simplistic de filsystem som stöds av Windows NT. Filsystemet FAT karakteriseras av filallokeringstabellen (FAT), som verkligen är en tabell som finns överst ”” av volymen. Om du vill skydda volymen hålls två kopior av FAT om något skadas. Dessutom måste rotkatalogen och FAT tabeller lagras i en fast plats så att systemets startfiler kan finnas på rätt sätt.


En disk som är formaterad med FAT fördelas i kluster, vars storlek bestäms av storleken på volymen. När en fil skapas, skapas en post i katalogen och det första numret som innehåller data för klustret är etablerad. Posten i tabellen FAT anger antingen att detta är det sista klustret i filen eller pekar på nästa klustret.


FAT-tabellen är mycket viktig liksom tidskrävande. Det kan leda till dataförlust om tabellen FAT inte regelbundet uppdateras. Det är tidsödande eftersom diskläsfel huvuden måste flyttas till enhetens logiska spår noll varje gång tabellen FAT uppdateras.


Det finns ingen organisation i katalogstrukturen för FAT och filer får första Öppna plats på enheten. Dessutom filattribut FAT stöder endast skrivskyddad, dold, system och arkivera.

FAT-namnkonventionen

FAT används traditionella 8.3 namnkonvention-filen och alla filnamn måste skapas med ASCII-teckenuppsättningen. Namnet på en fil eller katalog kan vara upp till åtta tecken långt, sedan en punkt (.) för avgränsare, och upp till ett filtillägg på tre tecken. Namnet måste börja med en bokstav eller siffra och får innehålla alla tecken utom följande:


. " / \ [ ] : ; | = ,
Om något av dessa tecken används kan det uppstå oväntade resultat. Namnet får inte innehålla blanksteg.


Följande namn är reserverade:


CON, AUX, COM1, COM2, COM3, COM4, LPT1, LPT2, LPT3, PRN, NUL
Alla tecken konverteras till versaler.

Fördelarna med FAT

Det går inte att utföra en undelete under Windows NT på något filsystem som stöds. Undelete verktyg försök för direkt åtkomst till maskinvara som inte kan göras under Windows NT. Men om filen finns på en FAT-partition och systemet startas om under MS-DOS, kan filen ångras. Filsystemet FAT passar bäst för enheter eller partitioner under cirka 200 MB, eftersom FAT börjar med mycket lite belastning. Ytterligare beskrivning av FAT fördelar finns följande:

  • Microsoft Windows NT Server ”begrepp och planering”, kapitel 5, avsnittet ”välja ett filsystem”
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 Resource Kit, kapitel 18, ”välja ett filsystem”
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit ”Resource Guide”, kapitel 3, avsnittet ”som ska användas på som volymer”

Nackdelarna med FAT

Helst när du använder enheter eller partitioner över 200 MB bör FAT-filsystemet inte användas. Detta beror på att som storleken på volymen ökar, minskar snabbt prestanda med FAT. Det går inte att ange behörigheter för filer som är FAT-partitioner.


FAT-partitioner är begränsade i storlek till maximalt 4 GB (Gigabyte) under Windows NT och 2 GB i MS-DOS. Ytterligare information om den här begränsningen finns i följande artikel i Microsoft Knowledge Base:

ARTIKEL-ID: 118335
Titel: Maximal partitionsstorlek i MS-DOS
Mer information om andra nackdelar med FAT finns:

  • Microsoft Windows NT Server ”begrepp och planering”, kapitel 5, avsnittet ”välja ett filsystem”
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 Resource Kit, kapitel 18, ”välja ett filsystem”
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit ”Resource Guide”, kapitel 3, avsnittet ”som ska användas på som volymer”

HPFS-ÖVERSIKT

HPFS-filsystem infördes med OS/2 1.2 för större åtkomst till större hårddiskar som sedan som förekommer på marknaden. Dessutom var det nödvändigt för ett nytt filsystem att utöka naming system, organisation och säkerhet för network server marknaden ökande krav. HPFS behålls directory organisationen av FETT, men lägger till automatisk sortering av katalogen baserat på filnamn. Filnamn utvidgas till upp till 254 tecken med dubbla byte. HPFS gör också att en fil ska bestå av ”data” och särskilda attribut för ökad flexibilitet när det gäller stöd för andra naming conventions och säkerhet. Dessutom ändras enhetskod fördelningen från kluster till fysiska sektorer (512 byte), vilket minskar förlorade diskutrymmet.


Katalogposter håller under HPFS, mer information än i FAT. Detta omfattar information om ändringen, skapande, och access datum och tid samt attribut-fil. I stället för att peka på det första klustret på filen, peka katalogposter enligt HPFS på FNODE. FNODE kan innehålla filens data eller pekare som kan peka på filens data eller andra strukturer som så småningom pekar på filens data.


HPFS försöker allokera så mycket av en fil i intilliggande sektorer som möjligt. Detta görs för att öka hastigheten när du gör löpande bearbetning av en fil.


HPFS ordnar en enhet i en serie med 8 MB band och om möjligt en fil finns i en av dessa band. Är 2K fördelning bitmappar, som håller reda på vilka sektorer inom ett band har och inte har fördelats mellan dessa kategorier. Ränder ökar prestanda eftersom chefen för enheten inte behöver återgå till logiska upp (vanligtvis cylinder 0) på disken, men till närmaste band fördelning bitmappen för att avgöra om en fil är lagras.


Dessutom innehåller HPFS några unika speciella dataobjekt:

Super-Block

Super-Block finns i logiska sektorn 16 och innehåller en pekare till FNODE i rotkatalogen. En av de största farorna med HPFS är om blocket Super går förlorad eller skadas på grund av en dålig sektor, så är innehållet på partitionen, även om resten av enheten är bra. Det skulle vara möjligt att återställa data på enheten genom att kopiera allt till en annan enhet med en annan sektor 16 och återskapar Super-Block. Detta är en mycket komplicerad uppgift.

Reservdelar Block

Reservdelar Block finns i logiska sektorn 17 och innehåller en tabell över ”snabbkorrigeringar” och reservdelar katalog-Block. Under HPFS, när en felaktig sektor identifieras används posten ”hot korrigeringar” för att logiskt pekar på en befintlig god sektor i stället för den skadade sektorn. Den här tekniken för att hantera skrivfel kallas hot fastställande.


Fastställande av hot är en teknik där om ett fel uppstår på grund av en dålig sektor, filsystemet flyttas informationen till en annan sektor och markerar den ursprungliga sektorn som dåliga. Allt detta gör transparent för program som utför disk I/O (det vill säga programmet aldrig vet att det inte fanns några problem med hårddisken). Med hjälp av ett filsystem som stöder hot fastställande, ta bort felmeddelanden som FAT ”Avbryt, försök igen eller misslyckas”? felmeddelandet som uppstår när en felaktig sektor påträffas.


Anmärkning: HPFS som ingår i Windows NT version inte stöder hot fastställande.

Fördelarna med HPFS

HPFS är bäst för enheter i området 200-400 MB. Mer information om fördelarna med HPFS finns i följande avsnitt:

  • Microsoft Windows NT Server ”begrepp och planering”, kapitel 5, avsnittet ”välja ett filsystem”
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 Resource Kit, kapitel 18, ”välja ett filsystem”
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit ”Resource Guide”, kapitel 3, avsnittet ”som ska användas på som volymer”

Nackdelarna med HPFS

På grund av overheadkostnaden ingår i HPFS är det inte ett mycket effektivt val för en mängd under cirka 200 MB. Dessutom med volymer som är större än cirka 400 MB finns prestanda försämras. Du kan inte ange säkerhet på HPFS under Windows NT.


HPFS stöds endast i Windows NT version 3.1-, 3.5- och 3.51. Windows NT 4.0 kan inte komma åt HPFS-partitioner.


Ytterligare nackdelar med HPFS finns:


  • Microsoft Windows NT Server ”begrepp och planering”, kapitel 5, avsnittet ”välja ett filsystem”
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 Resource Kit, kapitel 18, ”välja ett filsystem”
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit ”Resource Guide”, kapitel 3, avsnittet ”som ska användas på som volymer”

NTFS-ÖVERSIKT

Ur användarens synvinkel fortsätter NTFS att ordna filer i kataloger som som HPFS, sorteras. Till skillnad från FAT eller HPFS men det finns inga objekt som ”särskilda” på disken och är inte beroende av den underliggande maskinvaran som 512 byte sektorer. Det finns heller inga särskilda platser på disken, till exempel FAT tabeller eller HPFS Super block.


Målen för NTFS är att tillhandahålla:

  • Tillförlitlighet, vilket är särskilt önskvärt för hög slutsystem och filservrar
  • En plattform för utökad funktionalitet
  • Stöd för POSIX-krav
  • Borttagning av begränsningar av FETT och HPFS-filsystem

Tillförlitlighet

För att säkerställa tillförlitligheten hos NTFS ställdes tre huvudområden: återställning, borttagning av allvarligt enda sektorhaverier och fastställande av hot.


NTFS är ett filsystem som kan återvinnas eftersom transaktioner mot filsystemet kan hålla reda på. När körs Chkdsk på FAT eller HPFS, genomsöks konsekvens av pekare i katalogen, fördelning och filen register. En logg över transaktioner mot dessa komponenter upprätthålls under NTFS, så att CHKDSK behöver bara återställa transaktioner till den sista punkten genomför för att återställa överensstämmelse i filsystemet.


Under FAT eller HPFS om en sektor som är platsen för misslyckas en av systemets speciella objekt och sedan ett enda sektorfel inträffar. NTFS undviker detta på två sätt: först, genom att inte använda speciella objekt på disk och spåra och skydda alla objekt som finns på disken. För det andra under NTFS hålls flera kopior (numret beroende på volymens storlek) av Master File Table.


Påminner om OS/2-versioner av HPFS NTFS stöder hot fastställande.

Utökad funktionalitet

En större designmål för Windows NT på varje nivå är att tillhandahålla en plattform som kan läggas till och bygger på och NTFS är inget undantag. NTFS ger en innehållsrik och flexibel plattform för andra filsystem för att kunna använda. Dessutom NTFS helt kan säkerhetsmodellen i Windows NT och stöder flera dataströmmar. En datafil är inte längre en enda dataström. Slutligen under NTFS, en användare kan lägga till hans eller hennes egna attribut till en fil.

POSIX-stöd

NTFS är kompatibelt med filsystem som stöds de flesta POSIX.1 eftersom det stöder POSIX.1 följande krav:


Skiftlägeskänsliga namn:


Enligt POSIX viktigt. TXT, viktigt.txt och readme.txt är olika filer.


Ytterligare tidsstämpel:


Ytterligare tidsstämpeln anger tidpunkten då filen senast användes.


Hårda länkar:


En fast länk är när två olika filnamn som kan finnas i olika kataloger, som pekar på samma data.

Ta bort begränsningar

Först NTFS har kraftigt ökat storleken på filer och volymer, så att de kan nu vara upp till 2 ^ 64 byte (16 exabyte eller 18,446,744,073,709,551,616 byte). NTFS har också återvänt till FAT begreppet kluster för att undvika HPFS-problemet med en fast sektorstorleken. Detta skedde eftersom Windows NT är en bärbar operativsystemet och annan diskteknik som kan förekomma vid en viss tidpunkt. Därför visades 512 byte per sektor som har en stor möjlighet att inte alltid ett bra val för fördelningen. Detta kunde göra så att kluster definieras som multipler av storleken på fysisk fördelning av maskinvaran. Slutligen alla filnamn är Unicode-baserade i NTFS och 8.3-filnamn som hålls tillsammans med långa filnamn.

Fördelarna med NTFS

NTFS är bäst för volymer på ca 400 MB eller mer. Detta beror på att prestanda inte försämrar under NTFS, vilket är fallet under FAT, med större volymer.


Återställning som utformats i NTFS är sådan att en användare ska aldrig behöva köra någon form av verktyg för diskreparation på en NTFS-partition. Ytterligare fördelar med NTFS finns i följande avsnitt:

  • Microsoft Windows NT Server ”begrepp och planering”, kapitel 5, avsnittet ”välja ett filsystem”
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 Resource Kit, kapitel 18, ”välja ett filsystem”
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit ”Resource Guide”, kapitel 3, avsnittet ”som ska användas på som volymer”

Nackdelarna med NTFS

Det rekommenderas inte att använda NTFS på en volym som är mindre än cirka 400 MB på grund av mängden utrymme omkostnader ingår i NTFS. Detta extra utrymme är i form av NTFS-systemfiler som normalt använder minst 4 MB utrymme på en 100 MB-partition.


Det finns för närvarande inga filkryptering inbyggd i NTFS. Någon kan därför starta under MS-DOS eller något annat operativsystem och Använd en lägsta-nivå-redigering verktyg för att visa data som lagras på en NTFS-volym.


Det går inte att formatera en diskett med NTFS-filsystemet. Windows NT formateras alla disketter med filsystemet FAT eftersom resursåtgång i NTFS inte får plats på en diskett.


Ytterligare beskrivning av NTFS nackdelar finns följande:

  • Microsoft Windows NT Server ”begrepp och planering”, kapitel 5, avsnittet ”välja ett filsystem”
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 Resource Kit, kapitel 18, ”välja ett filsystem”
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit ”Resource Guide”, kapitel 3, avsnittet ”som ska användas på som volymer”

Namnkonventioner för NTFS

Fil-och katalognamn kan vara upp till 255 tecken, inklusive eventuella tillägg. Namn Behåll skiftläge, men är inte skiftlägeskänsliga. NTFS gör ingen åtskillnad av filnamn baserat på fallet. Namn kan innehålla alla tecken utom följande:


? " / \ < > * | :
För närvarande från kommandoraden, kan du bara skapa filnamn på upp till 253 tecken.

Anmärkning: underliggande maskinvarubegränsningar införa ytterligare partition storleksbegränsningar i andra filsystem. Särskilt en startpartition kan vara endast 7,8 GB i storlek och det finns en begränsning 2 terabyte i partitionstabellen.


Mer information om filsystem som stöds för Windows NT finns i Windows NT Resource Kit.