sistema de archivos familiarventanas.

El sistema de archivos es una parte funcional del sistema operativo que se encarga de intercambiar datos con dispositivos de almacenamiento externos. Sistemas operativos ventanas Se utiliza un sistema de archivos desarrollado para DOS. GORDO, en el que cada partición y volumen de DOS tiene un sector de arranque y cada partición de DOS contiene dos copias de la tabla de asignación de archivos (FAT). FAT es una matriz que establece la relación entre archivos y carpetas de una partición y su ubicación física en el disco duro. Antes de cada sección disco duro Dos copias de FAT se encuentran en serie. Al igual que los sectores de arranque, FAT se encuentra fuera del área del disco visible para el sistema de archivos. Cuando se escriben en el disco, los archivos no necesariamente ocupan un espacio equivalente a su tamaño. Normalmente, los archivos se dividen en grupos de cierto tamaño, que pueden estar dispersos por toda la partición. Como resultado, la tabla FAT no es una lista de archivos y sus ubicaciones, sino una lista de grupos de particiones y su contenido, y al final de cada descripción hay un enlace al siguiente grupo ocupado por el archivo.

Las entradas de la tabla FAT son números hexadecimales de 12, 16 y 32 bits cuyo tamaño lo determina el programa FDISK y el valor se genera directamente programa FORMATO. Todos los disquetes y discos duros En FAT se utilizan elementos de 12 bits de hasta 16 MB de tamaño. Duro y Discos extraíbles, que tienen un tamaño de 16 MB o más, suelen utilizar elementos de 16 bits. EN windows98 Para discos de más de 512 MB, se puede utilizar un sistema de archivos FAT32 con entradas de tabla FAT de 32 bits. Obviamente, cuanto más pequeño sea el tamaño de los clústeres de una partición, más estarán contenidos en esta partición y mayor será el tamaño de la tabla de asignación de archivos FAT, lo que significa que llevará más tiempo buscar la información necesaria para acceder al archivo. ¿Por qué entonces es necesario reducir el tamaño del cluster? El hecho es que el tamaño del archivo puede ser arbitrario; sin embargo, al escribir en el disco, Windows divide el archivo en varios grupos. Como resultado, el último grupo casi nunca se llena por completo. El espacio vacío restante, llamado holgura, existe mientras el archivo esté en el disco. Por tanto, la cantidad de espacio desperdiciado depende del tamaño del clúster. Además de admitir particiones grandes y clústeres más pequeños, FAT32 utiliza la tabla de asignación de archivos de forma diferente. FAT utilizó dos tablas idénticas, una de las cuales sirvió como principal, la segunda se actualizó constantemente durante los procedimientos normales, completando posibles errores primera copia. FAT32, cuando es imposible leer datos de la tabla principal, recurre a una segunda copia, que se convierte en la principal. La principal desventaja de FAT32 es su incompatibilidad con los sistemas de archivos anteriores, así como con el sistema NTFS utilizado en Windows NT.

Cuando WindowsNT Lanzado por primera vez, proporcionó soporte para tres sistemas de archivos. Esta es una tabla de asignación de archivos (FAT) que proporciona compatibilidad con MS-DOS, un sistema de archivos. productividad incrementada(HPFS), que proporcionaba compatibilidad con LAN Manager, y un nuevo sistema de archivos llamado New Technologies File System ( NTFS). NTFS tenía una serie de ventajas respecto a los utilizados en aquel momento para la mayoría servidores de archivos sistemas de archivos. Para garantizar la integridad de los datos, NTFS tiene un registro de transacciones. Este enfoque no excluye la posibilidad de pérdida de información; sin embargo, aumenta significativamente la probabilidad de que el acceso al sistema de archivos sea posible incluso si la integridad del sistema del servidor está comprometida. Esto es posible mediante el uso de un registro de transacciones para rastrear los intentos pendientes de escribir en el disco durante las operaciones posteriores. arrancando Windows NUEVO TESTAMENTO. El registro de transacciones también se utiliza para comprobar si hay errores en el disco en lugar de comprobar cada archivo cuando se utiliza una tabla de asignación de archivos. Una de las principales ventajas de NTFS es la seguridad. NTFS brinda la capacidad de agregar entradas de control de acceso (ACE) a una lista de control de acceso (ACL). El ACE contiene un nombre de identificación de grupo o usuario y un token de acceso que se puede utilizar para restringir el acceso a un directorio o archivo específico.

Este acceso puede incluir la capacidad de leer, escribir, eliminar, ejecutar e incluso poseer archivos. Por otro lado, una ACL es un contenedor que contiene una o más entradas ACE. Esto le permite restringir el acceso de usuarios individuales o grupos de usuarios a ciertos directorios o archivos en la red. Además, NTFS admite trabajar con nombres largos de hasta 255 caracteres y que contienen letras mayúsculas y minúsculas en cualquier orden. Una de las principales características de NTFS es la creación automática de nombres equivalentes que sean compatibles con MS-DOS. NTFS también tiene una función de compresión que apareció por primera vez en la versión 3.51 de NT. Proporciona la capacidad de comprimir cualquier archivo, directorio o unidad NTFS. A diferencia de los programas de compresión de MS-DOS, que crean un disco virtual que parece un archivo oculto y comprime todos los datos de ese disco, Windows NT utiliza una capa adicional del subsistema de archivos para comprimir y descomprimir los archivos necesarios sin crear disco virtual. Esto es útil al comprimir una parte específica del disco (por ejemplo, un directorio de usuario) o archivos de cierto tipo (por ejemplo, archivos gráficos). El único inconveniente de la compresión NTFS es el bajo nivel de compresión en comparación con los esquemas de compresión MS-DOS. Pero NTFS es más diferente alta fiabilidad y productividad.

¿Por qué es posible que un teléfono inteligente no inicie programas desde una tarjeta de memoria? ¿En qué se diferencia fundamentalmente ext4 de ext3? ¿Por qué una unidad flash durará más si la formatea en NTFS en lugar de FAT? ¿Cuál es el principal problema con F2FS? Las respuestas se encuentran en las características estructurales de los sistemas de archivos. Hablaremos de ellos.

Introducción

Sistemas de archivos determinar cómo se almacenan los datos. Determinan qué limitaciones encontrará el usuario, qué tan rápidas serán las operaciones de lectura y escritura y cuánto tiempo funcionará la unidad sin fallas. Esto es especialmente cierto para los SSD económicos y sus hermanos menores: las unidades flash. Conociendo estas características, podrás sacar el máximo provecho de cualquier sistema y optimizar su uso para tareas específicas.

Debe elegir el tipo y los parámetros del sistema de archivos cada vez que necesite hacer algo no trivial. Por ejemplo, desea acelerar las operaciones de archivos más comunes. A nivel del sistema de archivos esto se puede lograr diferentes caminos: la indexación proporcionará búsqueda rápida, y la reserva previa de bloques libres facilitará la reescritura de archivos que cambian con frecuencia. Optimización preliminar de datos en memoria de acceso aleatorio reducirá el número de operaciones de E/S requeridas.

Propiedades de los sistemas de archivos modernos, como la escritura diferida, la deduplicación y otros algoritmos avanzados, ayudan a aumentar el período de funcionamiento sin problemas. Son especialmente relevantes para los SSD económicos con chips de memoria TLC, unidades flash y tarjetas de memoria.

Existen optimizaciones separadas para diferentes niveles de matrices de discos: por ejemplo, el sistema de archivos puede admitir duplicación de volumen simplificada, creación de instantáneas instantáneas o escalado dinámico sin desconectar el volumen.

Caja negra

Los usuarios generalmente trabajan con el sistema de archivos que ofrece el sistema operativo de forma predeterminada. Rara vez crean nuevas particiones de disco y menos aún piensan en su configuración: simplemente usan los parámetros recomendados o incluso compran medios preformateados.

Para los fanáticos de Windows, todo es simple: NTFS en todas las particiones del disco y FAT32 (o el mismo NTFS) en las unidades flash. Si hay un NAS y utiliza algún otro sistema de archivos, para la mayoría queda fuera de la percepción. Simplemente se conectan a él a través de la red y descargan archivos, como si fueran una caja negra.

En los dispositivos móviles con Android, ext4 se encuentra con mayor frecuencia en la memoria interna y FAT32 en las tarjetas microSD. A Yabloko no le importa en absoluto qué tipo de sistema de archivos tengan: HFS+, HFSX, APFS, WTFS... para ellos sólo hay bonitos iconos de carpetas y archivos dibujados por los mejores diseñadores. Los usuarios de Linux tienen la mejor opción, pero pueden agregar soporte para sistemas de archivos no nativos tanto en Windows como en macOS; hablaremos de esto más adelante.

Raíces comunes

Se han creado más de cien sistemas de archivos diferentes, pero algo más de una docena pueden considerarse actuales. Aunque todos fueron desarrollados para aplicaciones específicas, muchos terminaron relacionados a nivel conceptual. Son similares porque utilizan el mismo tipo de estructura de representación de (meta)datos: árboles B (“bi-árboles”).

Como cualquier sistema jerárquico, un árbol B comienza con un registro raíz y luego se ramifica hasta elementos de hoja: registros individuales de archivos y sus atributos, o “hojas”. El objetivo principal de la creación de una estructura lógica de este tipo era acelerar la búsqueda de objetos del sistema de archivos en grandes matrices dinámicas, como unidades de disco duro con una capacidad de varios terabytes o matrices RAID aún más impresionantes.

Los árboles B requieren muchos menos accesos al disco que otros tipos de árboles equilibrados para realizar las mismas operaciones. Esto se logra debido al hecho de que los objetos finales en los árboles B están ubicados jerárquicamente a la misma altura y la velocidad de todas las operaciones es precisamente proporcional a la altura del árbol.

Al igual que otros árboles equilibrados, los árboles B tienen caminos de igual longitud desde la raíz hasta cualquier hoja. En lugar de crecer hacia arriba, se ramifican más y se ensanchan: todos los puntos de ramificación en un árbol B almacenan muchas referencias a objetos secundarios, lo que los hace fáciles de encontrar en menos llamadas. Una gran cantidad de punteros reduce la cantidad de operaciones de disco que consumen más tiempo: el posicionamiento del cabezal al leer bloques arbitrarios.

El concepto de árboles B se formuló en los años setenta y desde entonces ha sufrido varias mejoras. De una forma u otra, está implementado en NTFS, BFS, XFS, JFS, ReiserFS y muchos DBMS. Todos ellos son parientes en cuanto a los principios básicos de la organización de datos. Las diferencias se refieren a detalles, a menudo bastante importantes. Los sistemas de archivos relacionados también tienen una desventaja común: todos fueron creados para funcionar específicamente con discos incluso antes de la llegada de los SSD.

La memoria flash como motor del progreso

Las unidades de estado sólido están reemplazando gradualmente a las unidades de disco, pero por ahora se ven obligadas a utilizar sistemas de archivos que les son ajenos, transmitidos por herencia. Están construidos sobre matrices de memoria flash, cuyos principios operativos difieren de los de los dispositivos de disco. En particular, la memoria flash debe borrarse antes de escribirse, una operación que los chips NAND no pueden realizar a nivel de celda individual. Sólo es posible para bloques enteramente grandes.

Esta limitación se debe al hecho de que en la memoria NAND todas las celdas se combinan en bloques, cada uno de los cuales tiene solo un conexión general al bus de control. No entraremos en detalles de la organización de la página ni describiremos la jerarquía completa. El principio mismo de las operaciones grupales con celdas y el hecho de que los tamaños de los bloques de memoria flash suelen ser mayores que los bloques abordados en cualquier sistema de archivos son importantes. Por lo tanto, todas las direcciones y comandos para unidades con flash NAND deben traducirse a través de la capa de abstracción FTL (Flash Translation Layer).

Los controladores de memoria flash proporcionan compatibilidad con la lógica de los dispositivos de disco y soporte para comandos de sus interfaces nativas. Por lo general, FTL está implementado en su firmware, pero se puede ejecutar (parcialmente) en el host; por ejemplo, la empresa Plextor escribe para su controladores SSD, acelerando la grabación.

Es imposible prescindir de FTL, ya que incluso escribir un bit en una celda específica desencadena toda una serie de operaciones: el controlador encuentra el bloque que contiene la celda deseada; el bloque se lee por completo, se escribe en la caché o en el espacio libre, luego se borra por completo y luego se reescribe con los cambios necesarios.

Este enfoque recuerda a la vida cotidiana en el ejército: para dar una orden a un soldado, el sargento forma una formación general, llama al pobre hombre a salir de la formación y ordena al resto que se disperse. En la ahora rara memoria NOR, la organización eran fuerzas especiales: cada celda se controlaba de forma independiente (cada transistor tenía un contacto individual).

Las tareas de los controladores aumentan, ya que con cada generación de memoria flash el proceso técnico de su producción disminuye para aumentar la densidad y reducir el costo de almacenamiento de datos. Junto con los estándares tecnológicos, también está disminuyendo la vida útil estimada de los chips.

Los módulos con celdas SLC de un solo nivel tenían un recurso declarado de 100 mil ciclos de reescritura e incluso más. Muchos de ellos todavía funcionan en unidades flash y tarjetas CF antiguas. Para el MLC de clase empresarial (eMLC), el recurso se declaró en el rango de 10 a 20 mil, mientras que para el MLC de nivel de consumo regular se estima entre 3 y 5 mil. La memoria de este tipo está siendo exprimida activamente por TLC aún más barato, cuyo recurso apenas alcanza los mil ciclos. Mantener la vida útil de la memoria flash en un nivel aceptable requiere trucos de software, y los nuevos sistemas de archivos se están convirtiendo en uno de ellos.

Al principio, los fabricantes asumieron que el sistema de archivos no era importante. El propio controlador debe dar servicio a una matriz de corta duración de celdas de memoria de cualquier tipo, distribuyendo la carga entre ellas de forma óptima. Para el controlador del sistema de archivos, simula un disco normal y él mismo realiza optimizaciones de bajo nivel en cualquier acceso. Sin embargo, en la práctica, la optimización diferentes dispositivos varía de mágico a ficticio.

En los SSD corporativos, el controlador incorporado es computadora pequeña. Tiene un búfer de memoria enorme (medio gigabyte o más) y admite muchas técnicas de eficiencia de datos para evitar ciclos de reescritura innecesarios. El chip organiza todos los bloques en el caché, realiza escrituras diferidas, realiza deduplicación sobre la marcha, reserva algunos bloques y borra otros en segundo plano. Toda esta magia pasa completamente desapercibida para el sistema operativo, los programas y el usuario. Con un SSD como este, realmente no importa qué sistema de archivos se utilice. Las optimizaciones internas tienen un impacto mucho mayor en el rendimiento y los recursos que las externas.

Los SSD económicos (y más aún las unidades flash) están equipados con controladores mucho menos inteligentes. El caché que contienen es limitado o inexistente y no se utilizan en absoluto tecnologías de servidor avanzadas. Los controladores de las tarjetas de memoria son tan primitivos que a menudo se afirma que no existen en absoluto. Por lo tanto, para dispositivos económicos con memoria flash, los métodos externos de equilibrio de carga siguen siendo relevantes, principalmente utilizando sistemas de archivos especializados.

De JFFS a F2FS

Uno de los primeros intentos de escribir un sistema de archivos que tuviera en cuenta los principios de organización de la memoria flash fue JFFS - Journaling Flash Sistema de archivos. Inicialmente, este desarrollo de la empresa sueca Axis Communications tenía como objetivo aumentar la eficiencia de la memoria. dispositivos de red, que Axis produjo en los años noventa. La primera versión de JFFS solo admitía memoria NOR, pero ya en la segunda versión se hizo amiga de NAND.

Actualmente JFFS2 tiene un uso limitado. Básicamente todavía se utiliza en Distribuciones de Linux para sistemas integrados. Se puede encontrar en enrutadores, cámaras IP, NAS y otros habituales del Internet de las cosas. En general, siempre que se requiera una pequeña cantidad de memoria confiable.

Otro intento de desarrollar JFFS2 fue LogFS, que almacenaba los inodos en un archivo separado. Los autores de esta idea son Jorn Engel, empleado de la división alemana de IBM, y Robert Mertens, profesor de la Universidad de Osnabrück. Fuente LogFS está disponible en GitHub. A juzgar por el hecho de que el último cambio se realizó hace cuatro años, LogFS no ha ganado popularidad.

Pero estos intentos provocaron la aparición de otro sistema de archivos especializado: F2FS. Fue desarrollado por Samsung Corporation, que representa una parte considerable de la memoria flash producida en el mundo. Samsung fabrica chips Flash NAND para sus propios dispositivos y a pedido de otras empresas, y también desarrollan SSD con interfaces fundamentalmente nuevas en lugar de las de disco heredadas. La creación de un sistema de archivos especializado optimizado para memoria flash era una necesidad que se debía desde hace mucho tiempo desde el punto de vista de Samsung.

Hace cuatro años, en 2012, Samsung creó F2FS (Flash Friendly File System). Su idea era buena, pero la implementación resultó tosca. La tarea clave al crear F2FS fue simple: reducir la cantidad de operaciones de reescritura de celdas y distribuir la carga sobre ellas de la manera más uniforme posible. Esto requiere realizar operaciones en varias celdas dentro del mismo bloque al mismo tiempo, en lugar de forzarlas una a la vez. Esto significa que lo que se necesita no es reescribir instantáneamente los bloques existentes a la primera solicitud del sistema operativo, sino almacenar en caché los comandos y datos, agregar nuevos bloques al espacio libre y borrar las celdas con retraso.

Hoy en día, el soporte F2FS ya está implementado oficialmente en Linux (y por tanto en Android), pero en la práctica aún no ofrece ninguna ventaja especial. La característica principal de este sistema de archivos (reescritura diferida) llevó a conclusiones prematuras sobre su eficacia. El viejo truco del almacenamiento en caché incluso engañó a las primeras versiones de los puntos de referencia, donde F2FS demostró una ventaja imaginaria no de un pequeño porcentaje (como se esperaba) o incluso varias veces, sino de órdenes de magnitud. El controlador F2FS simplemente informó la finalización de una operación que el controlador estaba planeando realizar. Sin embargo, si la ganancia real de rendimiento para F2FS es pequeña, entonces el desgaste de las celdas definitivamente será menor que cuando se usa el mismo ext4. Aquellas optimizaciones que un controlador barato no puede realizar se realizarán al nivel del propio sistema de archivos.

Extensiones y mapas de bits

Por ahora, F2FS se percibe como exótico para los geeks. Incluso en tu propio teléfonos inteligentes Samsung ext4 todavía se aplica. Muchos lo consideran un desarrollo adicional de ext3, pero esto no es del todo cierto. Se trata más de una revolución que de romper la barrera de los 2 TB por archivo y simplemente aumentar otros indicadores cuantitativos.

Cuando las computadoras eran grandes y los archivos pequeños, el direccionamiento no era un problema. A cada archivo se le asignó un cierto número de bloques, cuyas direcciones se ingresaron en la tabla de correspondencia. Así funcionaba el sistema de archivos ext3, que permanece en servicio hasta el día de hoy. Pero en ext4 apareció un método de direccionamiento fundamentalmente diferente: las extensiones.

Las extensiones pueden considerarse extensiones de inodos, como conjuntos discretos de bloques que se abordan enteramente como secuencias contiguas. Una extensión puede contener un archivo completo de tamaño mediano, pero para archivos grandes es suficiente asignar una docena o dos de extensiones. Esto es mucho más eficiente que abordar cientos de miles de pequeños bloques de cuatro kilobytes.

El mecanismo de grabación en sí también ha cambiado en ext4. Ahora los bloques se distribuyen inmediatamente en una sola solicitud. Y no antes, sino inmediatamente antes de escribir datos en el disco. La asignación diferida de bloques múltiples le permite deshacerse de las operaciones innecesarias de las que era culpable ext3: en él, los bloques para un nuevo archivo se asignaban inmediatamente, incluso si cabía completamente en el caché y se planeaba eliminarlo como temporal.

Dieta restringida en grasas

Además de los árboles equilibrados y sus modificaciones, existen otras estructuras lógicas populares. Hay sistemas de archivos con un tipo de organización fundamentalmente diferente, por ejemplo, lineal. Probablemente utilices al menos uno de ellos con frecuencia.

Misterio

Adivina el acertijo: a los doce años empezó a ganar peso, a los dieciséis era una gorda estúpida y a los treinta y dos engordó y siguió siendo una tonta. ¿Quién es ella?

Así es, esta es una historia sobre el sistema de archivos FAT. Los requisitos de compatibilidad le proporcionaron una mala herencia. En los disquetes era de 12 bits, en unidades de disco duro- Al principio era de 16 bits, pero ha llegado hasta nuestros días como de 32 bits. En cada versión posterior, el número de bloques direccionables aumentó, pero nada cambió en esencia.

El archivo de archivos sigue siendo popular. sistema de grasa 32 aparecieron hace veinte años. Hoy en día sigue siendo primitivo y no soporta listas de control de acceso, cuotas de disco, compresión en segundo plano u otros. tecnologías modernas optimización del procesamiento de datos.

¿Por qué se necesita FAT32 hoy en día? Todo sigue siendo únicamente para garantizar la compatibilidad. Los fabricantes creen, con razón, que cualquier sistema operativo puede leer una partición FAT32. Por eso lo crean en discos duros externos, USB Flash y tarjetas de memoria.

Cómo liberar la memoria flash de tu smartphone

Las tarjetas microSD(HC) utilizadas en los teléfonos inteligentes están formateadas en FAT32 de forma predeterminada. Este es el principal obstáculo para instalar aplicaciones en ellos y transferir datos desde la memoria interna. Para superarlo, es necesario crear una partición en la tarjeta con ext3 o ext4. Todos los atributos del archivo (incluidos el propietario y los derechos de acceso) se pueden transferir a él, por lo que cualquier aplicación puede funcionar como si se iniciara desde la memoria interna.

Windows no sabe cómo crear más de una partición en unidades flash, pero para ello puede ejecutar Linux (al menos en una máquina virtual) o una utilidad avanzada para trabajar con particiones lógicas, por ejemplo, MiniTool Partition Wizard Free. Habiendo descubierto una partición primaria adicional con ext3/ext4 en la tarjeta, la aplicación Link2SD y otras similares ofrecerán muchas más opciones que en el caso de una única partición FAT32.

Otro argumento a favor de elegir FAT32 es a menudo citado como su falta de registro en diario, lo que significa operaciones de escritura más rápidas y menos desgaste de las celdas de memoria NAND Flash. En la práctica, el uso de FAT32 conduce a lo contrario y genera muchos otros problemas.

Las unidades flash y las tarjetas de memoria se agotan rápidamente debido a que cualquier cambio en FAT32 provoca la sobrescritura de los mismos sectores donde se encuentran dos cadenas de tablas de archivos. Guardé toda la página web y se sobrescribió cien veces, con cada adición de otro pequeño GIF a la unidad flash. ¿Ha lanzado software portátil? Crea archivos temporales y los cambia constantemente mientras se ejecuta. Por lo tanto, es mucho mejor utilizar NTFS en unidades flash con su tabla $MFT resistente a fallos. Los archivos pequeños se pueden almacenar directamente en la tabla de archivos principal y sus extensiones y copias se escriben en diferentes áreas de la memoria flash. Además, la indexación NTFS agiliza la búsqueda.

INFORMACIÓN

Otro problema al que se enfrentan la mayoría de los usuarios es que es imposible escribir un archivo de más de 4 GB en una partición FAT32. La razón es que en FAT32 el tamaño del archivo se describe en 32 bits en la tabla de asignación de archivos, y 2^32 (menos uno, para ser precisos) son exactamente cuatro gigas. Resulta que ni una película en calidad normal ni una imagen de DVD se pueden escribir en una unidad flash recién comprada.

Copiar archivos grandes No es tan malo: cuando intentas hacer esto, el error es al menos inmediatamente visible. En otras situaciones, FAT32 actúa como una bomba de tiempo. Por ejemplo, copiaste un software portátil en una unidad flash y al principio lo utilizas sin problemas. Después de mucho tiempo, uno de los programas (por ejemplo, contabilidad o correo electrónico), la base de datos se infla y... simplemente deja de actualizarse. El archivo no se puede sobrescribir porque ha alcanzado el límite de 4 GB.

Un problema menos obvio es que en FAT32 la fecha de creación de un archivo o directorio se puede especificar en dos segundos. Esto no es suficiente para muchas aplicaciones criptográficas que utilizan marcas de tiempo. La baja precisión del atributo de fecha es otra razón por la que FAT32 no se considera un sistema de archivos válido desde una perspectiva de seguridad. Sin embargo, sus puntos débiles también pueden utilizarse para sus propios fines. Por ejemplo, si copia cualquier archivo de una partición NTFS a un volumen FAT32, se borrarán todos los metadatos, así como los permisos heredados y establecidos especialmente. FAT simplemente no los respalda.

exFAT

A diferencia de FAT12/16/32, exFAT se desarrolló específicamente para USB Flash y tarjetas de memoria grandes (≥ 32 GB). FAT extendido elimina la desventaja de FAT32 antes mencionada: sobrescribir los mismos sectores con cualquier cambio. Como sistema de 64 bits, no tiene límites prácticamente significativos en el tamaño de un único archivo. En teoría, puede tener una longitud de 2^64 bytes (16 EB) y las tarjetas de este tamaño no aparecerán pronto.

Otra diferencia fundamental entre exFAT es su compatibilidad con listas de control de acceso (ACL). Ya no es el mismo tonto de los años noventa, pero el carácter cerrado del formato dificulta la implementación de exFAT. La compatibilidad con ExFAT está implementada total y legalmente solo en Windows (a partir de XP SP2) y OS X (a partir de 10.6.5). En Linux y *BSD se admite con restricciones o no del todo legalmente. Microsoft requiere una licencia para el uso de exFAT y existe mucha controversia legal en esta área.

Btrfs

Otro destacado representante de los sistemas de archivos basados ​​en árboles B se llama Btrfs. Este FS apareció en 2007 y se creó inicialmente en Oracle con miras a trabajar con SSD y RAID. Por ejemplo, se puede escalar dinámicamente: creando nuevos inodos directamente en el sistema en ejecución o dividiendo un volumen en subvolúmenes sin asignarles espacio libre.

El mecanismo de copia en escritura implementado en Btrfs y la integración completa con el módulo del kernel Device Mapper le permiten tomar instantáneas casi instantáneas a través de dispositivos de bloques virtuales. La precompresión (zlib o lzo) y la deduplicación aceleran las operaciones básicas y al mismo tiempo extienden la vida útil de la memoria flash. Esto es especialmente notable cuando se trabaja con bases de datos (se logra una compresión de 2 a 4 veces) y archivos pequeños (se escriben en bloques grandes ordenados y se pueden almacenar directamente en "hojas").

Btrfs también admite el modo de registro completo (datos y metadatos), verificación de volumen sin desmontar y muchas otras funciones modernas. El código Btrfs está publicado bajo licencia GPL. Este sistema de archivos ha sido soportado como estable en Linux desde la versión 4.3.1 del kernel.

Libros de registro

Casi todos los sistemas de archivos más o menos modernos (ext3/ext4, NTFS, HFSX, Btrfs y otros) pertenecen al grupo general de los registrados en diario, ya que mantienen registros de los cambios realizados en un registro separado (diario) y se comparan con él en el caso de una falla durante las operaciones del disco. Sin embargo, la granularidad del registro y la tolerancia a fallos de estos sistemas de archivos difieren.

Ext3 admite tres modos de registro: con comentario Registro completo, organizado y completo. El primer modo implica registrar sólo cambios generales (metadatos), realizados de forma asincrónica con respecto a los cambios en los propios datos. En el segundo modo se realiza la misma grabación de metadatos, pero estrictamente antes de realizar cualquier cambio. El tercer modo equivale al registro completo (cambios tanto en los metadatos como en los propios archivos).

Sólo la última opción garantiza la integridad de los datos. Los dos restantes sólo aceleran la detección de errores durante el análisis y garantizan la restauración de la integridad del propio sistema de archivos, pero no del contenido de los archivos.

El registro en diario en NTFS es similar al segundo modo de registro en ext3. En el registro solo se registran los cambios en los metadatos y los datos en sí pueden perderse en caso de falla. Este método de registro en NTFS no fue pensado como una forma de lograr la máxima confiabilidad, sino solo como un compromiso entre rendimiento y tolerancia a fallas. Esta es la razón por la que las personas que están acostumbradas a trabajar con sistemas totalmente registrados consideran el pseudodiario NTFS.

El enfoque implementado en NTFS es, en algunos aspectos, incluso mejor que el predeterminado en ext3. Además, NTFS crea periódicamente puntos de control para garantizar que se completen todas las operaciones de disco previamente aplazadas. Los puntos de control no tienen nada que ver con los puntos de recuperación en \System Volume Information\. Estas son sólo entradas del registro de servicio.

La práctica demuestra que este registro parcial de NTFS es en la mayoría de los casos suficiente para un funcionamiento sin problemas. Después de todo, incluso en caso de un corte de energía repentino, los dispositivos de disco no pierden energía instantáneamente. La fuente de alimentación y los numerosos condensadores de las unidades proporcionan sólo la cantidad mínima de energía suficiente para completar la operación de escritura actual. Con los SSD modernos, con su velocidad y eficiencia, la misma cantidad de energía suele ser suficiente para realizar las operaciones pendientes. Un intento de cambiar al registro completo reduciría significativamente la velocidad de la mayoría de las operaciones.

Conexión de archivos de terceros en Windows

El uso de sistemas de archivos está limitado por su soporte a nivel del sistema operativo. Por ejemplo, Windows no comprende ext2/3/4 y HFS+, pero a veces es necesario utilizarlos. Esto se puede hacer agregando el controlador apropiado.

ADVERTENCIA

Un controlador abierto para leer y escribir particiones ext2/3 con soporte parcial para ext4. La última versión admite extensiones y particiones de hasta 16 TB. No se admiten LVM, listas de control de acceso ni atributos extendidos.

existe complemento gratuito Para Comandante total. Admite la lectura de particiones ext2/3/4.

coLinux es una versión abierta y gratuita del kernel de Linux. Junto con un controlador de 32 bits, le permite ejecutar Linux en entorno Windows del 2000 al 7 sin utilizar tecnologías de virtualización. Solo admite versiones de 32 bits. Se canceló el desarrollo de una modificación de 64 bits. coLinux permite, entre otras cosas, organizar desde acceso a windows a particiones ext2/3/4. El apoyo al proyecto se suspendió en 2014.

Es posible que Windows 10 ya tenga soporte integrado para específicos archivo de linux sistemas, simplemente está oculto. Estas ideas las sugieren el controlador de nivel de kernel Lxcore.sys y el servicio LxssManager, que el proceso Svchost.exe carga como una biblioteca. Para obtener más información sobre esto, consulte el informe de Alex Ionescu "El kernel de Linux oculto dentro de Windows 10", que presentó en Black Hat 2016.

ExtFS para Windows es un controlador pago producido por Paragon. Se ejecuta en Windows 7 a 10 y admite acceso de lectura/escritura a volúmenes ext2/3/4. Proporciona soporte casi completo para ext4 en Windows.

HFS+ para Windows 10 es otro controlador propietario producido por Paragon Software. A pesar del nombre, funciona en todos. Versiones de Windows comenzando con XP. Proporciona acceso completo a los sistemas de archivos HFS+/HFSX en discos con cualquier diseño (MBR/GPT).

WinBtrfs es un desarrollo inicial del controlador Btrfs para Windows. Ya en la versión 0.6 admite acceso de lectura y escritura a volúmenes Btrfs. Puede manejar enlaces físicos y simbólicos, admite flujos de datos alternativos, ACL, dos tipos de compresión y modo de lectura/escritura asíncrona. Si bien WinBtrfs no sabe cómo utilizar mkfs.btrfs, btrfs-balance y otras utilidades para mantener este sistema de archivos.

Capacidades y limitaciones de los sistemas de archivos: tabla resumen

Tarde o temprano, un usuario de computadora novato se enfrenta a un concepto como el sistema de archivos (FS). Como regla general, el primer contacto con este término ocurre al formatear un medio de almacenamiento: unidades lógicas y medios conectados (unidades flash, tarjetas de memoria, duro externo disco).

Antes de formatear, el sistema operativo Windows le solicita que seleccione el tipo de sistema de archivos en el medio, el tamaño del clúster y el método de formateo (rápido o completo). Averigüemos qué es un sistema de archivos y por qué es necesario.

Toda la información se registra en el medio en un formulario que debe ubicarse en un orden determinado; de lo contrario, el sistema operativo y los programas no podrán operar con los datos. Este orden lo organiza el sistema de archivos mediante ciertos algoritmos y reglas para colocar archivos en el medio.

Cuando un programa necesita un archivo almacenado en el disco, no necesita saber cómo ni dónde está almacenado. Todo lo que se requiere del programa es conocer el nombre del archivo, su tamaño y atributos para poder transferir estos datos al sistema de archivos, que proporcionará acceso al archivo deseado. Lo mismo sucede al escribir datos en un medio: el programa transfiere información sobre el archivo (nombre, tamaño, atributos) al sistema de archivos, que lo guarda según sus propias reglas específicas.

Para comprenderlo mejor, imaginemos a un bibliotecario dándole un libro a un cliente basándose en su título. O en orden inverso: el cliente devuelve el libro que leyó al bibliotecario, quien lo vuelve a guardar. El cliente no necesita saber dónde y cómo se guarda el libro, esto es responsabilidad del empleado del establecimiento. El bibliotecario conoce las reglas de catalogación bibliotecaria y, de acuerdo con estas reglas, busca la publicación o la devuelve, es decir, realiza sus funciones oficiales. EN en este ejemplo una biblioteca es un medio de almacenamiento, un bibliotecario es un sistema de archivos, un cliente es un programa.

Funciones básicas del sistema de archivos

Las principales funciones del sistema de archivos son:

• colocación y organización en un soporte de datos en forma de archivos;
• determinar la cantidad máxima de datos admitida en el medio de almacenamiento;
• crear, leer y eliminar archivos;
• asignar y cambiar atributos de archivo (tamaño, hora de creación y modificación, propietario y creador del archivo, solo lectura, archivo oculto, archivo temporal, archivo comprimido, ejecutable, longitud máxima del nombre del archivo, etc.);
• determinar la estructura del archivo;
• organización de directorios para la organización lógica de archivos;
• protección de archivos en caso de falla del sistema;
• proteger archivos del acceso no autorizado y cambiar su contenido.

La información registrada en un disco duro o en cualquier otro medio se almacena allí según una organización de clúster. Un clúster es una especie de celda de cierto tamaño en la que cabe todo el archivo o parte de él.

Si el archivo tiene el tamaño de un clúster, entonces solo ocupa un clúster. Si el tamaño del archivo excede el tamaño de la celda, se coloca en varias celdas del grupo. Además, es posible que los clústeres libres no estén ubicados uno al lado del otro, sino que estén dispersos sobre la superficie física del disco. Este sistema le permite hacer el uso más eficiente del espacio al almacenar archivos. La tarea del sistema de archivos es distribuir de manera óptima el archivo al escribir en grupos libres, así como ensamblarlo al leerlo y entregárselo al programa o sistema operativo.

Tipos de sistemas de archivos

Durante la evolución de las computadoras, los medios de almacenamiento y los sistemas operativos, una gran cantidad de sistemas de archivos han aparecido y desaparecido. En el proceso de dicha selección evolutiva, hoy en día se utilizan principalmente los siguientes tipos de sistemas de archivos para trabajar con discos duros y dispositivos de almacenamiento externos (unidades flash, tarjetas de memoria, discos duros externos, CD):

1. FAT32
2. ISO9660

Los dos últimos sistemas están diseñados para funcionar con CD. Los sistemas de archivos Ext3 y Ext4 funcionan con sistemas operativos en Basado en Linux. NFS Plus es un sistema de archivos para los sistemas operativos OS X utilizados en las computadoras Apple.

Los más extendidos son el archivo. sistemas NTFS y FAT32 y esto no es sorprendente, porque. están diseñados para los sistemas operativos Windows, que ejecutan la gran mayoría de las computadoras del mundo.

Ahora FAT32 está siendo reemplazado activamente por el sistema NTFS más avanzado debido a su mayor confiabilidad en la seguridad y protección de datos. Además Últimas Versiones El sistema operativo Windows simplemente no permitirá su instalación si la partición del disco duro está formateada en FAT32. El instalador le pedirá que formatee la partición en NTFS.

El sistema de archivos NTFS admite discos con una capacidad de cientos de terabytes y un tamaño de archivo único de hasta 16 terabytes.

El sistema de archivos FAT32 admite discos de hasta 8 terabytes y un tamaño de archivo único de hasta 4 GB. La mayoría de las veces, este FS se utiliza en unidades flash y tarjetas de memoria. Es en FAT32 donde formatean unidades externas en la fabrica.

Sin embargo, la limitación del tamaño de archivo de 4 GB ya es una gran desventaja hoy en día, porque... Debido a la distribución de videos de alta calidad, el tamaño del archivo de la película excederá este límite y no será posible grabarla en el medio.

Uno de los componentes del sistema operativo es el sistema de archivos, el principal almacenamiento de información del sistema y del usuario. Todos los sistemas operativos modernos funcionan con uno o más sistemas de archivos, por ejemplo, FAT (Tabla de asignación de archivos), NTFS (Sistema de archivos NT), HPFS (Sistema de archivos de alto rendimiento), NFS (Sistema de archivos de red), AFS (Sistema de archivos Andrew) , Sistema de archivos de Internet.

Un sistema de archivos es una parte del sistema operativo cuyo propósito es proporcionar al usuario interfaz amigable cuando se trabaja con datos almacenados en memoria externa, y proporcionar intercambio archivos por múltiples usuarios y procesos.

En un sentido amplio, el concepto de "sistema de archivos" incluye:

La colección de todos los archivos del disco;

Conjuntos de estructuras de datos utilizados para administrar archivos, como directorios de archivos, descriptores de archivos, tablas de asignación de espacio en disco libre y usado;

complejo de sistema software, implementando la gestión de archivos, en particular: creación, destrucción, lectura, escritura, denominación, búsqueda y otras operaciones sobre archivos.

El sistema de archivos se usa generalmente tanto al cargar el sistema operativo después de encender la computadora como durante el funcionamiento. El sistema de archivos realiza las siguientes funciones principales:

define formas posibles organizar archivos y estructura de archivos en los medios;

Implementa métodos para acceder al contenido de los archivos y proporciona herramientas para trabajar con archivos y su estructura. En este caso, el acceso a los datos puede ser organizado por el sistema de archivos tanto por nombre como por dirección (número de sector, superficie y track del medio);

Supervisa el espacio libre en los medios de almacenamiento.

Cuando un programa de aplicación accede a un archivo, no tiene idea de cómo se encuentra la información de un archivo en particular ni en qué tipo de medio físico (CD, disco duro o unidad de memoria flash) está grabada. Todo lo que el programa sabe es el nombre del archivo, su tamaño y atributos. Recibe estos datos del controlador del sistema de archivos. Es el sistema de archivos el que determina dónde y cómo se escribirá el archivo en un medio físico (por ejemplo, un disco duro).

Desde el punto de vista del sistema operativo, todo el disco es un conjunto de clústeres (áreas de memoria) que varían en tamaño desde 512 bytes o más. Los controladores del sistema de archivos organizan clústeres en archivos y directorios (que en realidad son archivos que contienen una lista de archivos en ese directorio). Estos mismos controladores realizan un seguimiento de qué clústeres están actualmente en uso, cuáles están libres y cuáles están marcados como defectuosos. Para comprender claramente cómo se almacenan los datos en los discos y cómo el sistema operativo proporciona acceso a ellos, es necesario comprender, al menos en términos generales, la estructura lógica del disco.

3.1.5 Estructura lógica del disco

Para que una computadora almacene, lea y escriba información, primero se debe particionar el disco duro. Las particiones se crean utilizando los programas adecuados; esto se denomina "particionar el disco duro". Sin esta partición, no será posible instalar el sistema operativo en el disco duro (aunque Windows XP y 2000 se pueden instalar en un disco no particionado, ellos mismos hacen esta partición durante el proceso de instalación).

disco duro Se puede dividir en varias secciones, cada una de las cuales se utilizará de forma independiente. ¿Para qué es esto? Un disco puede contener varios sistemas operativos diferentes ubicados en diferentes particiones. La estructura interna de una partición asignada a cualquier sistema operativo está completamente determinada por ese sistema operativo.

Además, existen otras razones para particionar un disco, por ejemplo:

Posibilidad de utilizar discos con capacidad superior a MS DOS
32MB;

Si un disco se daña, sólo se pierde la información que había en ese disco;

Reorganizar y expulsar el disco talla pequeña más fácil y rápido que el grande;

A cada usuario se le puede asignar su propia unidad lógica.

La operación de preparar un disco para su uso se llama formateo, o inicialización. Todo el espacio disponible en el disco se divide en caras, pistas y sectores, con las pistas y las caras numeradas empezando desde cero y los sectores empezando desde uno. Un conjunto de pistas ubicadas a la misma distancia del eje de un disco o de un paquete de discos se denomina cilindro. Por lo tanto, la dirección física del sector está determinada por las siguientes coordenadas: número de pista (cilindro - C), número del lado del disco (cabeza - H), número de sector - R, es decir CDH.

El primer sector del disco duro (C=0, H=0, R=1) contiene el registro de arranque maestro. – Maestro Registro de arranque . Esta entrada no ocupa todo el sector, sino sólo su parte inicial. Master Boot Record es un programa de carga de arranque que no pertenece al sistema.

Al final de la primera sector duro el disco contiene la tabla de particiones del disco - Tabla de particiones. Esta tabla contiene cuatro filas que describen un máximo de cuatro particiones. Cada fila de la tabla describe una sección:

1) sección activa O no;

2) el número del sector correspondiente al inicio del tramo;

3) el número del sector correspondiente al final del tramo;

4) tamaño de partición en sectores;

5) código del sistema operativo, es decir ¿A qué sistema operativo pertenece esta partición?

Una partición se considera activa si contiene el programa de inicio del sistema operativo. El primer byte del elemento de sección es el indicador de actividad de la sección (0 – inactivo, 128 (80H) – activo). Se utiliza para determinar si la partición es del sistema (de arranque) y si es necesario cargar el sistema operativo desde ella cuando se inicia la computadora. Sólo una sección puede estar activa. Pequeños programas llamados administradores de arranque pueden estar ubicados en los primeros sectores del disco. Preguntan interactivamente al usuario desde qué partición arrancar y ajustan los indicadores de actividad de la partición en consecuencia. Dado que la tabla de particiones tiene cuatro filas, puede haber hasta cuatro sistemas operativos diferentes en el disco, por lo tanto, el disco puede contener varias particiones primarias que pertenecen a diferentes sistemas operativos.

En la Figura 3.2a se muestra un ejemplo de la estructura lógica de un disco duro que consta de tres particiones, dos de las cuales pertenecen a DOS y una a UNIX.

Cada sección activa tiene su propia entrada de arranque– un programa que carga este sistema operativo.

En la práctica, el disco suele dividirse en dos particiones. Los tamaños de las particiones, ya sea que se declaren activas o no, los establece el usuario durante el proceso de preparación del disco duro para su uso. Esto se hace usando programas especiales. En DOS este programa se llama FDISK, en las versiones de Windows-XX se llama Diskadminstrator.

En DOS, la partición primaria es Partición primaria, esta es la sección que contiene el cargador del sistema operativo y el propio sistema operativo. Por lo tanto, la partición primaria es la partición activa, utilizada como una unidad lógica denominada C:.

El sistema operativo WINDOWS (es decir, WINDOWS 2000) ha cambiado la terminología: la partición activa se llama partición del sistema y la partición de arranque es el disco lógico que contiene archivos del sistema VENTANAS. La unidad lógica de arranque puede ser la misma que partición del sistema, pero puede estar en una partición diferente del mismo disco duro o en un disco duro diferente.

Sección avanzada Partición extendida se puede dividir en varias unidades lógicas con nombres de D: a Z:.

La Figura 3.2b muestra la estructura lógica de un disco duro, que tiene sólo dos particiones y cuatro unidades lógicas.

Sistemas de archivos de la familia Windows.

El sistema de archivos define los principios para almacenar datos en medios físicos. Por ejemplo, el sistema de archivos determina cómo se deben almacenar los datos del archivo, qué información (como el nombre, la fecha de creación, etc.) sobre el archivo se debe almacenar y cómo. El formato de almacenamiento de datos determina las principales características del sistema de archivos.

Al considerar las características de los sistemas de archivos, un concepto importante es el concepto de clúster. Grupo- este es el bloque mínimo de datos colocado en los medios. El sistema de archivos utiliza clústeres para más gestión eficaz Espacio del disco. El tamaño del clúster es siempre un múltiplo del tamaño del sector del disco. Una posible desventaja de los grupos de gran tamaño es su uso menos eficiente Espacio del disco, ya que a los datos de un archivo y directorio siempre se les asigna un número entero de clústeres. Por ejemplo, si el tamaño del clúster es de 32 KB, un archivo de 100 bytes seguirá ocupando 32 KB en el disco.

Actualmente, existe una gran cantidad de sistemas de archivos que se diferencian entre sí en su uso previsto (por ejemplo, dirigidos solo a un tipo específico de medio) y varias características. Los siguientes sistemas de archivos son compatibles con Windows XP, así como con Windows Server 2003:

• GORDO(File Allocation Table) es un sistema de archivos desarrollado para MS-DOS y es el principal para Windows 3.x y 9x. Windows XP y Windows Server 2003 admiten tres versiones de FAT: FAT12, FAT16 y FAT32. Los dos primeros brindan compatibilidad con sistemas operativos de Microsoft más antiguos. Además, FAT12 se utiliza como formato de almacenamiento de datos en disquetes. FAT 32 es una versión modificada de FAT utilizada en Windows 95 OSR2, Windows 98 y Windows Millennium.
• NTFS(Sistema de archivos de Windows NT): un sistema de archivos desarrollado específicamente para Windows NT y heredado de Windows 2000, Windows XP, Windows 2003.
  CDFS(Sistema de archivos de disco compacto): sistema de archivos de CD.
  UDF(Universal Formato de disco) es un formato de disco universal utilizado por las modernas unidades magnetoópticas y, sobre todo, por la tecnología DVD.

Cada sistema tiene sus propias propiedades útiles, pero las capacidades de protección y auditoría de los sistemas varían. La elección de un sistema de archivos está influenciada por los siguientes factores: el propósito para el cual se utilizará la computadora, la plataforma de hardware, la cantidad de discos duros y su capacidad, los requisitos de seguridad y las aplicaciones utilizadas en el sistema.

Sistemas de archivos FAT12 y FAT16.

Sistema de archivos GORDO(Tabla de asignación de archivos) obtuvo su nombre de acuerdo con el nombre del método de organización de datos: la tabla de distribución de archivos. FAT (o FAT16) estaba originalmente destinado a unidades pequeñas y estructuras de directorios simples. Luego se mejoró para trabajar con discos grandes y poderoso Computadoras personales.

Windows XP y Windows Server 2003 admiten el sistema de archivos FAT por tres motivos:

• poder actualizar el sistema operativo desde versiones anteriores de Windows;
• para compatibilidad con otros sistemas operativos con múltiples opciones de arranque;
• como un formato de disquete.

Cada nombre de versión FAT incluye un número que indica la profundidad de bits utilizada para identificar los clústeres en el disco. La ID del clúster de 12 bits en FAT12 limita el tamaño de la partición del disco a 212 (4096) clústeres. Windows utiliza clústeres que varían en tamaño desde 512 bytes hasta 8 KB, por lo que el tamaño de un volumen FAT12 está limitado a 32 MB. Por tanto, Windows utiliza FAT12 como formato para disquetes de 5,25 y 3,5 pulgadas, capaces de almacenar hasta 1,44 MB de datos.

FAT16, debido a los identificadores de clúster de 16 bits, puede direccionar hasta 216 (65 536) clústeres. En Windows, el tamaño del clúster FAT16 oscila entre 512 bytes y 64 KB, por lo que el tamaño del volumen FAT16 está limitado a 4 GB. El tamaño de los clústeres utilizados por Windows depende del tamaño del volumen.

Tamaños de clúster predeterminados en FAT16 (en Windows)

El sistema de archivos FAT no proporciona funciones de protección de datos y recuperación automática. Por lo tanto, se utiliza sólo si el sistema alternativo en la computadora es MS-DOS o Windows 95/98, y también para transferir datos en disquetes. De lo contrario, no se recomienda utilizar FAT.

Sistema de archivos FAT32.

Versión modificada de FAT - FAT32- le permite crear particiones más grandes que en FAT16 y utilizar clústeres más pequeños, lo que conduce a un uso más eficiente del espacio en disco. FAT32 apareció por primera vez en Windows 95 OSR2. También es compatible con Windows 98 y Windows Millennium.

FAT32 utiliza ID de clúster de 32 bits, pero reserva los 4 bits más significativos, por lo que el tamaño efectivo de ID de clúster es de 28 bits. Dado que el tamaño máximo de los clústeres FAT32 es de 32 KB, FAT32 puede, en teoría, manejar volúmenes de 8 terabytes. Sin embargo, la implementación de FAT32 en Windows XP/Windows 2003 no permite la creación de volúmenes mayores a 32 GB, pero el sistema operativo puede usar volúmenes FAT32 existentes de cualquier tamaño.

Tamaño del clúster en volúmenes FAT32 (predeterminado)

Además del mayor número máximo de clusters, la ventaja de FAT32 sobre FAT12 y FAT16 es la siguiente:

• La ubicación de almacenamiento del directorio raíz FAT32 no está limitada a un área de volumen predefinida, por lo que su tamaño no está limitado;
• Para mayor confiabilidad, FAT32 almacena una segunda copia del sector de arranque.

Sistema de archivos NTFS.

El sistema de archivos NTFS es el sistema de archivos más confiable, diseñado específicamente para Windows NT y mejorado en versiones posteriores de Windows.

NTFS utiliza índices de clúster de 64 bits. Esto permite a NTFS abordar volúmenes de hasta 1 billón de exabytes (1 billón de GB). Sin embargo, Windows XP limita el tamaño de los volúmenes NTFS a valores que pueden ser direccionados por clústeres de 32 bits, es decir, hasta 128 TB (usando clústeres de 64 KB).

Tamaño del clúster en volúmenes NTFS:

Una de las propiedades más importantes de NTFS es recuperabilidad. Si el sistema falla inesperadamente, es posible que se pierda información sobre la estructura de carpetas y archivos en un volumen FAT. NTFS registra todos los cambios realizados. Esto evita la destrucción de datos en la estructura del volumen (sin embargo, en algunos casos, los datos del archivo pueden perderse). Gracias a la capacidad de cifrar archivos y carpetas y restringir el acceso a ellos, el uso del sistema de archivos NTFS aumenta la seguridad de su computadora.

NTFS admite una serie de funciones adicionales en comparación con FAT. Los principales se enumeran a continuación:

• proteger archivos y directorios
• Compresión de archivo
• soporte para archivos multiproceso
• seguimiento de enlaces
• cuotas de disco
• cifrado
• puntos de reprocesamiento
• puntos de conexión
• instantáneas