Лекция: Файловая система NTFS (ОС)

Как и любая другая система, NTFS делит все полезное место на кластеры — блоки данных, используемые единовременно. NTFS поддерживает почти любые размеры кластеров — от 512 байт до 64 Кбайт, неким стандартом же считается кластер размером 4 Кбайт.

Эта файловая система содержит ряд усовершенствований и изменений по сравнению с другими файловыми системами. Файлы хранятся в папках или каталогах. В NTFS повышена эффективность работы с дисками большого объема. Имеются средства для ограничения доступа, введены механизмы для повышения надежности файловой системы.

Основные особенности файловой системы NTFS следующие:

— способность восстановления данных. Файловая система восстанавливает при отказе системы и сбоев дисков. Это достигнуто по средствам использования механической транзакции, при котором осуществляется журналирование файловой операции

— безопасность. Файловая система поддерживает объектную модель безопасности и рассматривает все тома, каталоги, файлы как самостоятельные объекты. NTFS обеспечивает безопасность на уровне файлов, это означает, что право доступа к файлам зависит от учетной записи пользователя, и тех групп к которым он принадлежит.

— расширенная функциональность. NTFS проектировалась с учетом возможного расширения. В ней реализованы такие возможности, как эмуляция других операционных систем, параллельная обработка потоков данных и создание файловых атрибутов определенных пользователем.

— поддержка POSIX. Международный стандарт машинно-независимого интерфейса вычислительной среды. В нем основное внимание уделяется взаимодействию прикладных прог с операционной системой. Написание прикладных программ в данном стандарте позволяет создавать программы легко переносимые из одной ОС в другую.

— эффективная поддержка больших дисков и файлов. Количество файлов в корневом и не корневом каталоге не ограниченно. Суть процедуры восстановления данных в NTFS заключается в регистрации. Каждая операция изменения файловой системы, т.е. операция по распределению дискового пространства обрабатывается как транзакция. Транзакция рассматривается как неделимая (атомарная) операция.

Каждая транзакция осуществляется в 3 этапа:

— Система записывает в специальный журнальный файл то, что она собирается делать. Если запись в журнал была успешной, то система выполняет транзакцию.

— Если транзакция завершена нормально, то система отмечает в журнале этот факт.

— Если произошел сбой системы, то после загрузки запускается программа восстановления. Эта программа просматривает конец журнального файла. Если обнаружена испорченная запись, то она игнорируется – сбой произошел во время записи в журнал. Если все записи помечены как успешно выполненные транзакции, то сбой произошел между транзакциями – ничего исправлять не надо. Если найдена запись, которая отмечает начатую, но не выполненную транзакцию, то сбой произошел во время этой транзакции – но журнал содержит достаточно информации, чтобы восстановить состояние файловой системы до начала транзакции или же доделать ее до конца.