Обновлено: 21.11.2024
FAT широко доступна в системах Windows, начиная с ОС MS-DOS. У этой файловой системы есть такие варианты, как FAT12, FAT16, FAT32 и exFAT. Том организован в блоки определенного размера на основе нумерации версий файловой системы. FAT12 имеет размер кластера от 512 байт до 8 килобайт, тогда как FAT16 имеет размер кластера от 512 байт до 64 килобайт. Файловые системы FAT32 могут поддерживать размеры дисков до двух терабайт при использовании кластеров размером от 512 байт до 32 килобайт. Файловые системы FAT начинаются с загрузочного сектора и продолжаются областями FAT 1 и 2, корневым каталогом, файлами и другими каталогами. FAT предоставляет ОС таблицу о том, какой кластер в томе используется для файла или папки. В файловой системе FAT удаление файла выполняется путем перезаписи первого символа имени объекта на 0xE5 или 0x00 и установки нулевой записи в таблице соответствующих кластеров. Время файла FAT сохраняется с использованием информации о времени локальной системы.
Управление файловыми системами и дисками
Таблица размещения файлов (FAT), которую иногда называют FAT16, возникла еще во времена DOS, поэтому она существует уже давно. FAT — это 16-битная файловая система. Он может поддерживать размеры томов до 4 ГБ, хотя в современном мире это даже не идеально для хранения операционной системы, не говоря уже о сопровождающем ее файле подкачки. Он не обеспечивает никакой безопасности файловой системы. FAT подходит для гибких дисков или очень маленьких разделов жесткого диска. Он поддерживает старый формат имени файла 8.3. Размер единицы распределения FAT может увеличиваться до 64 КБ, что на дисках размером до 4 ГБ занимает много места.
Киберкриминалистика
Анализ файловой системы
Таблица размещения файлов (FAT)12, FAT16 и FAT32 — это все типы файловых систем. Помимо особых обстоятельств, большинство экспертов-криминалистов регулярно имеют дело с файловыми системами FAT или New Technology File System (NTFS). FAT отличается от NTFS, прежде всего, способом хранения информации о том, как она хранит информацию. По большому счету, с точки зрения среднего судебного эксперта, мало что имеет значение во внутренней работе этих файловых систем. Большинство современных криминалистических программ сделают за вас работу по реконструкции и извлечению информации из этих систем на системном уровне. Тем не менее, понимание этих систем имеет решающее значение, поскольку в любой момент экзаменатору может понадобиться это знать. Ниже приведены несколько примеров, показывающих, где вам может понадобиться информация о файловой системе:
восстановление массивов RAID
обнаружение потерянных или перемещенных разделов
обсуждение более подробной информации, которую можно получить из записей в главной таблице файлов (MFT) или FAT
Разница между FAT12, 16 и 32 заключается в размере каждого элемента в FAT. У каждого есть запись соответствующего размера в FAT. Например, FAT12 имеет 12-битную запись в FAT. Каждая 12-битная последовательность представляет кластер. Это накладывает ограничение на файловую систему в отношении количества файловых экстентов, доступных для файла. В FAT хранится следующая информация:
используемые или неиспользуемые кластеры
список записей, соответствующих каждому кластеру в разделе
отмечает кластер как используемый, зарезервированный, неиспользуемый или неисправный
номер кластера следующего кластера в цепочке
Информация о секторе хранится в каталоге. В файловой системе FAT каталоги на самом деле представляют собой файлы, содержащие столько 32-байтовых слотов, сколько записей в папке. Здесь также можно обнаружить удаленные записи из папки. На рис. 40.3 показано, как представление сектора представлено распространенным инструментом криминалистического анализа.
Рисунок 40.3. Вид сектора.
Руководство по безопасности для операционных систем и служб терминалов
FAT 32
Файловые системы File Allocation Table (FAT) 32 поддерживаются в Windows 2003 для обратной совместимости с предыдущими версиями Windows и DOS, если эта совместимость должна поддерживаться на определенных машинах. Ранее известные ограничения файловых систем FAT 32 все еще существуют в версиях, используемых в Windows 2003, и их не следует никогда использовать в среде Windows 2003 в производственной системе, которая связана с безопасностью на уровне файлов. и защита данных на локальной машине. Ни один из этих форматов не обеспечивает какой-либо локальной защиты и не ограничивает функциональные возможности из-за невозможности сжатия и шифрования данных на отформатированных с их помощью дисках. Повреждение и потеря данных практически гарантированы, если диск с файловой системой FAT доступен в интерактивном режиме на рабочем месте.
Вычислительные платформы
4.6.2 Файловые системы
Файловые системы DOS
Файловые системы таблицы размещения файлов DOS (FAT) относятся к файловой системе, разработанной Microsoft для ранних версий операционной системы DOS [Mic00] . FAT можно использовать как на флэш-накопителях, так и на магнитных дисках; Алгоритмы выравнивания износа флэш-памяти могут быть реализованы без нарушения основной работы файловой системы. Аспектами стандартов, наиболее важными для работы камеры, являются формат каталогов и файлов на носителе данных. FAT можно реализовать с помощью относительно небольшого объема кода.
Многие устройства бытовой электроники используют флэш-память для хранения данных. Флэш-память — это тип полупроводниковой памяти, которая, в отличие от DRAM или SRAM, обеспечивает постоянное хранение. Значения сохраняются в ячейке флэш-памяти в виде электрического заряда с помощью специального конденсатора, который может хранить заряд годами. Ячейка флэш-памяти не требует внешнего источника питания для поддержания своего значения. Кроме того, память может быть записана электрически и, в отличие от предыдущих поколений полупроводниковой памяти с электрическим стиранием, может быть записана с использованием стандартного напряжения питания, поэтому ее не нужно отключать во время программирования.
Файловые системы Flash
У флэш-памяти есть одно важное ограничение, которое необходимо учитывать. Запись ячейки флэш-памяти вызывает механическое напряжение, которое в конечном итоге изнашивает ячейку. Сегодняшние флэш-памяти можно надёжно записать миллион раз, но в какой-то момент они перестанут работать. Хотя миллион циклов записи может показаться большим, для создания одного файла может потребоваться много операций записи, особенно в той части памяти, где хранится информация о каталоге.
Файловая система флэш-памяти с выравниванием износа [Ban95] управляет использованием ячеек флэш-памяти для выравнивания износа при сохранении совместимости с существующими файловыми системами. Простая модель стандартной файловой системы имеет два уровня: нижний уровень обрабатывает физические операции чтения и записи на устройстве хранения; верхний уровень обеспечивает логическое представление файловой системы. Файловая система флэш-памяти накладывает промежуточный уровень, который позволяет изменять логическое и физическое отображение файлов. Этот уровень отслеживает, как часто записываются различные разделы флэш-памяти, и распределяет данные для выравнивания износа. Он также может перемещать расположение структуры каталогов во время работы файловой системы. Поскольку система каталогов подвергается наибольшему износу, хранение ее в одном месте может привести к износу части памяти раньше остальных, что приведет к излишнему сокращению срока службы запоминающего устройства. Было разработано несколько файловых систем флэш-памяти, например, Yet Another Flash Files System (YAFFS) [Yaf11] .
Системы управления видео
Владо Дамьяновски, CCTV (третье издание), 2014 г.
FAT32 (32-разрядная таблица размещения файлов)
В 1997 году Microsoft создала FAT32 как расширение концепции FAT, поскольку возможности роста кластера были исчерпаны. FAT32 была усовершенствованием файловой системы FAT и была основана на 32-битных записях таблицы размещения файлов, а не на 16-битных записях, которые использовались в предыдущей системе FAT. В результате FAT32 поддерживает гораздо большие размеры дисков или разделов (до 2 ТБ). Эта файловая система может использоваться Windows 95 SP2 и Windows 98/2000/XP. Предыдущие версии DOS или Windows не могут распознавать FAT32 и, следовательно, не могут загружаться или использовать файлы на диске или разделе FAT32. В файловой системе FAT32 используются кластеры меньшего размера, чем в файловой системе FAT, дублируются загрузочные записи и имеется корневой каталог любого размера, который может располагаться в любом месте диска или раздела. Максимально возможный размер файла на томе FAT32 составляет 4 ГБ. Видеоприложения, большие базы данных и некоторое другое программное обеспечение легко превышают этот предел, поэтому некоторые видеорегистраторы/видеорегистраторы, экспортирующие на USB-накопители, разбивают файлы до таких размеров.
Значения кластера FAT32 представлены 32-битными числами, 28 из которых используются для хранения номера кластера. Загрузочный сектор использует 32-битное поле для количества секторов, ограничивая размер тома FAT32 до 2 ТБ для размера сектора 512 байт и 16 ТБ для размера сектора 4096 байт. FAT32 была представлена в Windows 95 в 1996 году, хотя для ее использования требовалось переформатирование, а DriveSpace 3 (версия, поставляемая с Windows 95 OSR2 и Windows 98) никогда ее не поддерживала. В Windows 98 появилась утилита для преобразования существующих жестких дисков из FAT16 в FAT32 без потери данных. В линейке Windows NT встроенная поддержка FAT32 появилась в Windows 2000. Теоретически она должна поддерживать примерно 268 435 438 кластеров, что позволяет использовать диски размером в несколько терабайт. Однако из-за ограничений утилиты Microsoft ScanDisk размер FAT не может превышать 4 177 920 кластеров, что ограничивает объем в 124,55 ГБ.Открытая спецификация FAT + предлагает, как хранить большие файлы размером до 256 ГБ на слегка измененных и иным образом обратно совместимых томах FAT32, но создает риск того, что дисковые инструменты или реализации FAT32, не знающие об этом расширении, могут обрезать или удалить файлы, превышающие обычный файл FAT32. ограничение размера.
Проблемы производительности и недостатки дизайна
Брюс Джейкоб, . Дэвид Т. Ван, системы памяти, 2008 г.
Большие файлы
Для файловых систем типа таблицы размещения файлов вся таблица размещения файловой системы является большой и требует для хранения много секторов диска, поскольку каждый сектор может хранить записи только для относительно небольшого числа единиц размещения. Когда размер единицы распределения велик, сектор таблицы файловой системы покрывает гораздо больше секторов пользовательских данных, поэтому требуется меньше таких секторов таблицы файловой системы для полного описания большого файла, скажем, с сотнями или тысячами данных. сектора. Для пользователя это означает, что требуется меньше обращений к файловой системе для просмотра таблицы размещения, чтобы найти места для всех данных, связанных с файлом. Меньшее количество обращений к таблицам файловой системы означает меньшее количество обращений к диску и, следовательно, более высокую производительность. Этот эффект является дополнением к большему количеству попаданий в кэш, связанных с большим размером единицы распределения при поиске файловой таблицы. Наконец, когда размер файла намного превышает размер единицы распределения, файл займет много единиц распределения. Это увеличивает вероятность того, что физическое пространство для хранения файла на диске будет фрагментировано на несколько частей, особенно для системы, которая работает в течение длительного времени и прошла через многочисленные операции выделения и освобождения файлов. Чем более фрагментировано пространство файла, тем хуже его производительность по сравнению с тем, если бы файловое пространство было сплошным. Это связано с тем, что для поиска всех фрагментов фрагментированного файла требуется больше операций поиска в таблице файлов, а также нарушается последовательность доступа к данным.
Жизнь в шуме
9.4.1 Пустое место на диске
Алгоритмы выбора случайного подмножества изображения или звукового файла путем случайного обхода их можно использовать для сокрытия информации другими способами.
В более ранних версиях S-Tools была программа st-fdd.exe для скрытия информации в нераспределенных областях дискеты. Каждый диск разбит на сектора, а сектора назначаются отдельным файлам таблицей размещения файлов (FAT). Неиспользуемые сектора просто лежат без дела. Если кто-то попытается открыть их с помощью редактора, такого как текстовый процессор, или даже попытается изучить их с помощью файлового менеджера, он ничего не найдет. Это просто пустое место для операционной системы. Но это не значит, что он ничего не может удержать. Информация может быть записана в эти сектора и оставлена там. Испортить его можно только в том случае, если кто-то запишет на диск новый файл. Операционная система может назначить эти сектора другому файлу, поскольку считает, что место свободно.
S-Tools сохраняет информацию в этом свободном пространстве, выбирая пустые сектора случайным образом. Первый сектор получает заголовок файла, в котором указывается длина и случайное начальное число, которое использовалось для выбора секторов. Затем информация просто сохраняется в этой строке секторов, выбранных случайным образом.
Если используется шифрование, генератор случайных чисел использует ключ шифрования в качестве начального значения. Это означает, что будет выбран другой набор случайных секторов. Сами данные шифруются любым из пяти алгоритмов, предлагаемых в двух других реализациях S-Tools.
В конце S-Tools предлагает записать случайный шум в дополнительное пространство, которое не занято скрытым файлом. Часто это хорошая идея, потому что пустое пространство часто может иметь некоторый шаблон, оставшийся от последнего сохраненного файла. Обычно дисковое пространство фактически не освобождается при удалении файла.
Запись в таблице FAT просто изменена с «назначено» на «пусто». Старые данные и их структура все еще там. Это означает, что кто-то может идентифицировать сектора дискеты, содержащие скрытую информацию, путем поиска секторов со случайной информацией. Те, которые содержат обрывки текстовых файлов, изображений или обычных данных, будут считаться невиновными. 4 S-Tools перезапишет это, чтобы преобразовать нераспределенные сектора в море шума. Это эквивалентно использованию нового диска.
Windows 95/NT
Уильям Дж. Бьюкенен (BSc, CEng, PhD) в области разработки программного обеспечения для инженеров, 1997 г.
33.5.1 ЖИР
В Windows NT и Windows 95 файловая система FAT поддерживает длинные имена файлов, которые могут содержать до 255 символов. Имя также может содержать несколько пробелов и разделителей точек. Имена файлов не чувствительны к регистру, но регистр имен файлов сохраняется (файл с именем FredDocument.XYz будет отображаться как FredDocument.XYz, но доступ к ним возможен с помощью любого символа в верхнем или нижнем регистре).
Каждый файл в таблице FAT имеет четыре атрибута (или свойства): только для чтения, архивный, системный и скрытый (как показано на рис. 33.2). FAT использует связанный список, в котором запись каталога файла содержит его начальный номер записи FAT. Эта запись FAT, в свою очередь, содержит расположение следующего кластера, если файл больше одного кластера, или маркер, обозначающий это, включен в последний кластер. Файл, занимающий 12 кластеров, будет иметь 11 записей FAT и 10 ссылок FAT.
Рисунок 33.2. Атрибуты файла
Основной недостаток FAT заключается в том, что диск сегментирован на выделенные блоки (или кластеры). На дисках большой емкости эти сектора могут быть относительно большими (обычно 512 байт/сектор). Диски емкостью от 256 МБ до 512 МБ используют 16 секторов на кластер (8 КБ), а диски емкостью от 512 МБ до 1 ГБ используют 32 сектора на кластер (16 КБ). Диски объемом до 2 ГБ используют 64 сектора на кластер (32 КБ). Таким образом, если диск имеет емкость 512 МБ, то каждый кластер будет иметь размер 8 КБ. Таким образом, файл размером всего 1 КБ займет 8 КБ дискового пространства (пустая трата 7 КБ), а файл размером 9 КБ займет 16 КБ (потеря 7 КБ). Таким образом, файловая система с большим количеством мелких файлов будет неэффективной в кластерной системе. Дискета обычно использует 1 кластер на сектор (512 байт).
Windows 95 и Windows NT поддерживают до 255 символов в именах файлов; к сожалению, приложения MS-DOS и Windows 3.xx не могут их прочитать. Чтобы приспособиться к этому, каждое длинное имя файла имеет автоматически сгенерированное короткое имя файла (в форме XXXXXXXX.YYY). В таблице 33.2 показаны три примера. Преобразование берет первые шесть символов длинного имени, а затем добавляет к имени ~число, чтобы придать ему уникальное имя. Имена файлов с одинаковыми начальными шестью символами обозначаются разными номерами. Например, Program Files и Program Directory будут храниться как PROGRA~1 и PROGRA~2 соответственно. Пример листинга 33.1 показывает листинг из Windows NT. В левом столбце отображается короткое имя файла, а в крайнем правом столбце — длинное имя файла.
Таблица 33.2. Преобразование имен файлов
| Длинное имя файла | Короткое имя файла |
|---|
| Файлы программы | PROGRA∼1 |
| Triangular.bmp | TRAING∼1.BMP |
| Fredte∼1.1 | FRED.TEXT.1 |
< /таблица>
Криминалистический анализ Windows
Точки повторной обработки
Еще одним преимуществом NTFS перед файловыми системами FAT является возможность использования точек повторной обработки. Точки повторной обработки — это файлы или папки, которые по существу функционируют как ссылки, но содержат дополнительную информацию об объектах или местах, на которые они указывают. Эта дополнительная информация позволяет фильтрам файловой системы по-разному обрабатывать данные. Точки повторной обработки могут функционировать как жесткие ссылки (файл с несколькими именами), символические ссылки (файл к файлу), точки соединения (папка с папкой) или точки подключения (папка с томом). Точки повторной обработки используются в Windows Vista, Server 2k8 и Windows 7 в гораздо большей степени, чем в предыдущих версиях операционной системы. Например, папка C:\Documents and Settings, знакомая большинству экзаменаторов в Windows XP, все еще существует в Windows Vista; однако в папке очень мало содержимого, и она представляет собой не более чем точку повторного анализа, ведущую к папке C:\Users, как показано на рис. 5.12.
Рисунок 5.12. Папка «Документы и настройки» — это всего лишь точка повторной обработки в Windows Vista.
Что такое таблица размещения файлов? Таблица размещения файлов (FAT) может обозначать файловую систему FAT или таблицу, которая находится в файловой системе FAT.
Таблица размещения файлов — это таблица для описания состояния распределения кластеров (основных единиц логического хранилища на жестком диске) в файловой системе и связи между содержимым файла. Можно просто сказать, что это таблица, в которой находится файл.
Это жизненно важная часть файловой системы FAT, а также очень важная для использования жесткого диска. Если таблица размещения файлов утеряна, данные на жестком диске невозможно найти и использовать.
Когда новый файл записывается на жесткий диск, он сохраняется в одном или нескольких кластерах, которые не обязательно соседствуют друг с другом; они могут быть довольно широко распределены по диску. Операционная система создает запись FAT для нового файла, записывая расположение каждого кластера и его порядок.Когда вы читаете файл, операционная система повторно собирает файл из этих кластеров и помещает его целиком в то место, где вы хотите его прочитать.
Тогда вы можете сказать, что файловая система FAT названа в честь ее метода организации - таблицы размещения файлов. Это файловая система, изобретенная Microsoft в 1977 году для управления дисками, и она использовалась в качестве файловой системы по умолчанию в Windows до выпуска NTFS.
Инструкция по размещению файлов в файловой системе
Файловая система FAT примерно делит пространство логического диска на четыре части: загрузочный сектор, область таблицы размещения файлов, область корневого каталога и область данных.
Область FAT. Этот раздел обычно содержит две копии таблицы размещения файлов для проверки избыточности и указания способа размещения кластеров.
Область корневого каталога. Эта область представляет собой таблицу каталогов, содержащую информацию о каталогах и файлах. Работает только с FAT12 и FAT16. Он имеет фиксированный максимальный размер и настраивается во время создания. FAT32 обычно хранит корневой каталог в области данных, поэтому при необходимости его можно расширить.
Область данных: здесь хранятся данные каталога и существующие файлы. Он занимает большую часть разделов на диске.
Типы таблицы размещения файлов
Мы упомянули, что таблица размещения файлов представляет собой список кластеров, показывающий, где находятся сохраненные данные. Общие типы файловой системы (FAT12, FAT16 или FAT32) определяются шириной записей кластера в FAT.
FAT12 (12-битная таблица размещения файлов)
Первой версией файловой системы FAT является FAT12. Это самый старый тип FAT, в котором используется 12-битная запись в таблице размещения файлов. Он был представлен в 1980 году. FAT12 поддерживает размер раздела до 16 МБ при использовании кластера 4 КБ или 32 МБ при использовании кластера 8 КБ, максимальный размер файла ограничен размером раздела. Он почти никогда не используется, так как слишком мал.
Примечание. Выпущенная в 1977 году, FAT8 – это первая настоящая версия файловой системы FAT, но ее использование ограничено, и она предназначена только для определенных терминальных компьютерных систем.
FAT16 (16-битная таблица размещения файлов)
Второй реализацией FAT была FAT16, которая впервые представила 16-битную запись в таблице размещения файлов в 1984 году.
В зависимости от используемой операционной системы и размера кластера диск с файловой системой FAT16 может иметь максимальный размер от 2 ГБ до 16 ГБ, последний из которых доступен только в Windows NT 4 с кластером 256 КБ.
Размер файла на диске FAT16 составляет до 4 ГБ, если включена поддержка больших файлов, или 2 ГБ, если нет. Однако в основном его сейчас никто не использует, потому что ни у кого нет раздела размером 4 ГБ.
FAT32 (32-разрядная таблица размещения файлов)
FAT32 — это последняя версия файловой системы FAT, представленная в 1996 году. Теперь вы говорите, что FAT часто означает FAT32. Он поддерживает максимальный размер раздела до 2 ТБ или даже до 16 ТБ с кластерами по 64 КБ. Но на самом деле вы можете установить только 32 ГБ в разделе "Управление дисками Windows".
Самый большой размер одного файла в FAT32 составляет 4 ГБ, поэтому у вас не получится создать файл размером более 4 ГБ в FAT32.
Подводя итог, можно сказать, что файловая система FAT имеет ограниченную производительность, поскольку она несложна и поддерживается почти всеми операционными системами персональных компьютеров. Хорошая совместимость делает ее идеальной файловой системой для дискет и карт памяти, а также для обмена данными в различных операционных системах.
Однако FAT имеет серьезный недостаток: при записи новых данных после удаления файла FAT не организует файл в полный фрагмент, а затем записывает его. После длительного использования данные файла будут постепенно рассеиваться, а скорость чтения и записи будет снижаться. Дефрагментация — это обходной путь, но ее необходимо часто реорганизовывать, чтобы сохранить действительность файловой системы FAT.
Прочитав эту статью, вы можете захотеть преобразовать FAT в NTFS, если обнаружите, что она настолько ограничена, или вы можете преобразовать NTFS в FAT из-за ее отличной совместимости.
Присоединяйтесь к эксклюзивам
Свяжитесь с нами, чтобы получать подарки, эксклюзивные акции и последние новости!
FAT расшифровывается как File Allocation Table. В частности, это таблица, поддерживаемая на жестком диске операционными системами MS-DOS и Microsoft Windows, которая действует как оглавление и показывает, где на диске хранятся каталоги и файлы. Кроме того, аббревиатура FAT также используется для обозначения самой файловой системы для платформ MS-DOS и Windows.
На этой странице
Что такое таблица размещения файлов?
Таблица размещения файлов (FAT) — это название архитектуры компьютерной файловой системы и семейства файловых систем, являющихся отраслевыми стандартами и использующих ее.Файловая система FAT — это простая файловая система, изначально разработанная для небольших дисков и простых структур папок.
Файловая система FAT названа в честь метода организации, таблицы размещения файлов, которая находится в начале тома. Для защиты тома хранятся две копии таблицы на случай повреждения одной из них. Кроме того, таблицы размещения файлов и корневая папка должны храниться в фиксированном месте, чтобы файлы, необходимые для запуска системы, могли быть правильно расположены.
Основные версии формата FAT названы по количеству битов элемента таблицы: 12 (FAT12), 16 (FAT16) и 32 (FAT32); каждый из этих вариантов все еще используется. Стандарт FAT также был расширен другими способами, в целом сохранив обратную совместимость с существующим программным обеспечением.
Драйвер файловой системы Windows FAT реализован в
Как это работает
Файловая система FAT основана на FAT, структуре, которая отображает расположение кластеров, в которых файлы и папки хранятся на диске. FAT записывает местоположение каждого кластера, из которого состоит данный файл, и последовательность, в которой он хранится. Это необходимо, потому что файлы обычно не хранятся в непрерывном расположении на жестком диске из-за наличия фрагментации диска, вызванной созданием и удалением файлов на диске.
Для каждого файла на томе FAT FAT содержит точку входа для единицы распределения, в которой хранится первый сегмент файла, за которой следует ряд ссылок, называемых цепочкой распределения. Цепочка распределения указывает, где расположены последующие сегменты файла, и затем завершается маркером конца файла (EOF).
Две копии FAT хранятся в фиксированных местах на диске для обеспечения избыточности. Диск, отформатированный в файловой системе FAT, называется томом FAT. Размеры отдельных кластеров, в которых информация о файлах хранится на томе FAT, зависят от размера раздела или логического диска, отформатированного с использованием FAT, как показано в следующей таблице.
Структура тома FAT
На рисунке ниже показано, как файловая система FAT организует том.
Структура папок FAT не организована, и файлы размещаются в первом доступном месте на томе.
Записи в таблице размещения файлов определяют цепочки размещения файлов (показанные на рис. 2) для файлов и каталогов: ссылки в цепочке являются индексами к следующему кластеру данных файла. Запись каталога файла хранит начальный кластер файла, последняя запись цепочки размещения файла — это зарезервированное значение 0xFFFF для FAT16 и 0xFFF для FAT12; записи FAT для неиспользуемых кластеров имеют значение 0. Как видно на рис. 2, FILE1 присвоены кластеры 2, 3 и 4; FILE2 фрагментирован и использует кластеры 5, 6 и 8, тогда как FILE3 использует только кластер 7. Чтение файла из тома FAT может потребовать чтения больших частей таблицы размещения файлов для обхода цепочек размещения файла.
Рисунок 2: пример цепочки размещения файлов FAT.
Корневой каталог томов FAT12 и FAT16 в начале тома имеет достаточно места для хранения 256 записей каталога, что накладывает верхний предел на количество файлов и каталогов, которые могут храниться в корневом каталоге (нет предварительно назначенное пространство или ограничение размера корневых каталогов FAT32 ).
Запись каталога FAT занимает 32 байта и содержит информацию об имени файла, размере, начальном кластере и метке времени (последний доступ, создание и т. д.). Если файл имеет имя в кодировке Unicode или не соответствует соглашению об именовании MS-DOS 8.3, для хранения длинного имени файла выделяются дополнительные записи каталога: дополнительные записи предшествуют основной записи файла. На рис. 3 показан пример записи каталога для файла с именем «The quick brown fox.»: система создала представление имени THEQUI~1 FOX 8.3 (то есть вы не видите «.» в записи каталога). потому что предполагается, что он идет после восьмого символа) и использовал еще две записи каталога для хранения длинного имени файла Unicode; каждая строка на рисунке состоит из 16 байтов. Рисунок 3: запись каталога FAT.
Загрузочный сектор раздела
Таблица 1: поля в загрузочном секторе раздела.
Корневая папка FAT
Корневая папка содержит запись для каждого файла и папки в корне. Единственная разница между корневой папкой и другими папками заключается в том, что корневая папка находится в указанном месте на диске и имеет фиксированный размер (512 записей на жестком диске, количество записей на гибком диске зависит от размера диска). ).
Длинные имена файлов
Одной из задач разработчиков Windows 95, направленных на удобство работы с пользователем, была возможность использовать длинные имена файлов (LFN, до 255 кодовых точек UTF-16) в дополнение к классическим именам файлов 8.3 (Short File Name, SFN). Для обратной совместимости LFN были реализованы как дополнительное расширение поверх существующих структур файловой системы FAT с использованием обходного пути в способе размещения записей каталогов.
Этот прозрачный метод хранения длинных имен файлов в существующих файловых системах FAT без изменения их структур данных обычно известен как VFAT (от «Virtual FAT») в честь драйвера виртуального устройства Windows 95. В Windows NT поддержка длинных имен файлов VFAT началась с версии 3.5. Операционные системы, не поддерживающие VFAT, по-прежнему могут без ограничений обращаться к файлам под своим псевдонимом с коротким именем файла; однако связанные длинные имена файлов могут быть потеряны, когда файлы с длинными именами файлов копируются в операционных системах, не поддерживающих VFAT.
Максимальные размеры томов FAT
Перед форматированием тома можно оценить типы файлов, которые будут храниться на томе, чтобы определить, следует ли использовать размер кластера по умолчанию. Если вы форматируете том, но не указываете размер кластера, используются значения по умолчанию. Если вы хотите изменить размер кластера после форматирования тома, необходимо переформатировать том.
- Тома FAT размером менее 16 МБ форматируются как FAT12.
- Тома FAT16 размером более 2 ГБ недоступны с компьютеров под управлением MS-DOS, Windows 95, Windows 98, Windows Millennium Edition (Me) и многих других операционных систем. Это ограничение возникает из-за того, что эти операционные системы не поддерживают размер кластера более 32 КБ, что приводит к ограничению в 2 ГБ.
- Теоретически тома FAT32 могут иметь размер около 8 терабайт; однако максимальный размер тома FAT32, который может форматировать Windows Server 2003, составляет 32 ГБ. Поэтому для форматирования томов размером более 32 ГБ необходимо использовать NTFS. Однако Windows Server 2003 может читать и записывать большие тома FAT32, отформатированные другими операционными системами.
Максимально возможный размер файла для тома FAT32 – 4 ГБ минус 1 байт. FAT32 содержит 4 байта на кластер в таблице размещения файлов; FAT16 содержит 2 байта на кластер; а FAT12 содержит 1,5 байта на кластер. В томе FAT32 должно быть не менее 65 527 кластеров
FAT16 поддерживает до 65 524 кластеров на том. В следующей таблице перечислены ограничения размера FAT16.
Ограничения размера FAT16
Том FAT32 должен содержать не менее 65 527 кластеров. Windows Server 2003 может форматировать тома FAT32 размером до 32 ГБ, но может монтировать тома FAT32 большего размера, созданные другими операционными системами. В следующей таблице перечислены ограничения размера FAT32.
Ограничения размера FAT32
См. также:
Внешние ссылки:
- Inside Windows 2000, 3-е издание Jump (глава 12, «Файловые системы»), Дэвид А. Соломон и Марк Э. Руссинович (Microsoft Press, август 2000 г.)
сообщить об этом объявлении
Все, что вам нужно знать о FAT32, exFAT, FAT16 и FAT12
Тим Фишер имеет более чем 30-летний опыт работы в сфере технологий. Он пишет о технологиях более двух десятилетий и является вице-президентом и генеральным директором Lifewire.
В этой статье
Перейти к разделу
Таблица размещения файлов (FAT) – это файловая система, созданная Microsoft в 1977 году и до сих пор используемая в качестве предпочтительной файловой системы для гибких дисков и портативных запоминающих устройств большой емкости, таких как флэш-накопители и другие твердотельные запоминающие устройства, такие как SD. карты.
Что такое файловая система FAT?
FAT была основной файловой системой, используемой во всех потребительских операционных системах Microsoft, от MS-DOS до Windows ME. Несмотря на то, что FAT по-прежнему поддерживается в более новых операционных системах Microsoft, NTFS является основной файловой системой, используемой в наши дни.
Файловая система таблицы размещения файлов со временем претерпела изменения, в первую очередь из-за необходимости поддержки больших жестких дисков и больших размеров файлов.
Давайте рассмотрим различные версии файловой системы FAT.
FAT12 (12-битная таблица размещения файлов)
Первая широко используемая версия файловой системы FAT, FAT12, была представлена в 1980 году одновременно с первыми версиями DOS.
FAT12 была основной файловой системой для операционных систем Microsoft до MS-DOS 3.30, но также использовалась в большинстве систем до MS-DOS 4.0. Это по-прежнему файловая система, используемая на случайных дискетах, которые вы найдете сегодня.
Эта файловая система поддерживает размеры дисков и файлов до 16 МБ при использовании кластеров по 4 КБ или до 32 МБ при использовании кластеров по 8 КБ, с максимальным количеством 4084 файлов на одном томе (при использовании кластеров по 8 КБ).
Имена файлов в FAT12 не могут содержать больше восьми символов плюс три для расширения.
В FAT12 впервые появился ряд атрибутов файлов, в том числе скрытый, доступный только для чтения, системный и метка тома.
FAT8, представленная в 1977 году, была первой настоящей версией файловой системы FAT, но в то время ее можно было использовать только в некоторых терминальных компьютерных системах.
FAT16 (16-битная таблица размещения файлов)
Второй реализацией FAT была FAT16, впервые представленная в 1984 году в PC DOS 3.0 и MS-DOS 3.0.
Несколько улучшенная версия FAT16, называемая FAT16B, была основной файловой системой для MS-DOS 4.0 и вплоть до MS-DOS 6.22. Начиная с MS-DOS 7.0 и Windows 95, вместо этого использовалась улучшенная версия, называемая FAT16X.
В зависимости от операционной системы и используемого размера кластера максимальный размер диска в формате FAT16 может составлять от 2 до 16 ГБ, последнее только в Windows NT 4 с кластерами по 256 КБ.
Максимальный размер файлов на дисках FAT16 – 4 ГБ с включенной функцией Поддержка больших файлов или 2 ГБ без нее.
Максимальное количество файлов, которое может храниться на томе FAT16, – 65 536. Как и в случае с FAT12, имена файлов были ограничены 8+3 символами, но, начиная с Windows 95, были расширены до 255 символов.
Атрибут архивного файла появился в FAT16.
FAT32 (32-битная таблица размещения файлов)
FAT32 — это последняя версия файловой системы FAT. Она была представлена в 1996 году для пользователей Windows 95 OSR2 / MS-DOS 7.1 и была основной файловой системой для потребительских версий Windows вплоть до Windows ME.
Он поддерживает базовые размеры дисков до 2 ТБ или даже до 16 ТБ с кластерами по 64 КБ.
Как и в случае с FAT16, максимальный размер файла на диске составляет 4 ГБ с включенной Поддержкой больших файлов или 2 ГБ без нее. Модифицированная версия этой файловой системы, называемая FAT32+, поддерживает файлы размером до 256 ГБ!
На томе FAT32 может содержаться до 268 173 300 файлов, если он использует кластеры размером 32 КБ.
exFAT (расширенная таблица размещения файлов)
exFAT, впервые представленная в 2006 году, представляет собой еще одну файловую систему, созданную Microsoft, хотя и не "следующую" версию FAT после FAT32.
Этот файл в первую очередь предназначен для использования на портативных носителях, таких как флэш-накопители, карты SDHC и SDXC и т. д. exFAT официально поддерживает портативные устройства хранения данных размером до 512 ТиБ, но теоретически может поддерживать диски размером до 64 ЗиБ. что значительно больше, чем у любого другого носителя, доступного на момент написания этой статьи.
Встроенная поддержка 255-символьных имен файлов и поддержка до 2 796 202 файлов в каталоге – две примечательные особенности системы exFAT.
Файловая система exFAT поддерживается почти всеми версиями Windows (более старые версии с необязательными обновлениями), Mac OS X (10.6.5+), а также многими телевизорами, мультимедийными и другими устройствами.
Перенос файлов из NTFS в FAT
Шифрование файлов, сжатие файлов, права доступа к объектам, дисковые квоты и атрибут индексированного файла доступны только в файловой системе NTFS, не в FAT. Другие атрибуты, такие как общие, упомянутые в обсуждениях выше, также доступны в NTFS.
Учитывая их различия, если вы поместите зашифрованный файл с тома NTFS в пространство в формате FAT, файл потеряет свой статус шифрования, то есть его можно будет использовать как обычный незашифрованный файл. Расшифровка файла таким способом возможна только для исходного пользователя, который зашифровал файл, или для любого другого пользователя, которому было предоставлено разрешение первоначальным владельцем.
Подобно зашифрованным файлам, поскольку FAT не поддерживает сжатие, сжатый файл автоматически распаковывается, если он копируется из тома NTFS в том FAT. Например, если вы копируете сжатый файл с жесткого диска NTFS на дискету FAT, файл автоматически распаковывается перед сохранением на дискету, поскольку файловая система FAT на целевом носителе не позволяет хранить сжатые файлы. .
Расширенное чтение в FAT
Хотя здесь речь идет не только об основном обсуждении FAT, но если вам интересно узнать, как устроены диски, отформатированные в FAT12, FAT16 и FAT32, ознакомьтесь с книгой «Файловая система FAT» Андриса Э. Брауэра.
Используйте команду проверки диска Windows, чтобы исправить ошибки FAT.Введите CHKDSK X: /F /R (замените X на букву диска), чтобы отформатировать и восстановить диск.
Читайте также:
