Когда вы форматируете жесткий диск или флешку, вы подготавливаете их для хранения информации операционной системой. Во время форматирования вся информация удаляется и устанавливается чистая файловая система.
Возможно, вы слышали о файловой системе FAT или NTFS, но знаете ли вы, какая из них используется в вашей системе? В этой статье рассказывается о том, как устроена файловая система и каковы различия между разными файловыми системами. Также я покажу вам, как узнать, какие файловые системы используются на ваших дисках.
Что такое файловая система?
Дисковое пространство делится на сектора, размер каждого из которых составляет примерно 512 байт. Сектора группируются в кластеры. Кластеры, называемые также блоками размещения, имеют размеры от 512 байт до 64 килобайт, поскольку обычно состоят из нескольких секторов. Кластеры представляют собой непрерывные блоки дискового пространства.
Операционные системы опираются на файловую систему для организации кластерного хранилища информации. Файловая система представляет собой базу данных, в которой содержится информация о состоянии каждого кластера. По сути, файловая система как бы сообщает операционной системе о том, в каком кластере (или кластерах) хранится файл, а куда можно записать новые данные.
О каких файловых системах следует знать?
В основном, ОС Windows использует файловую систему FAT (File Allocation Table), FAT32 и NTFS (New Technology File System).
Если говорить коротко, в NTFS могут храниться файлы размером более 4 ГБ, а разделы могут быть более 32 ГБ. NTFS лучше управляет свободным пространством, чем файловая система FAT или FAT32, и, следовательно, меньше фрагментирует диск. Также NTFS поддерживает некоторые функции по безопасности, включая шифрование файлов «на лету».
В сравнении с NTFS, файловые системы FAT и FAT32 приспособлены к меньшему пространству, менее интенсивно работают с жестким диском, и, следовательно, быстрее работают с небольшими флеш-накопителями. К тому же, FAT и FAT32 являются кросс платформенными файловыми системами. Самый главный недостаток FAT и FAT32 - ограничение в 32 ГБ на размер раздела, а также ограничение в 2 ГБ и 4 ГБ на размер файла соответственно.
Для хранения информации на флеш-накопителях в основном используется новая файловая система exFAT (Extended File Allocation Table), также известная как FAT64. Как и NTFS она поддерживает файлы размером более 4 ГБ и разделы более 32 ГБ, а также ее система управления файлами избегает фрагментации диска. В то же время она является быстрой, оптимизированной для мобильных носителей и обработки media-файлов.
Какие операционные системы работают с этими файловыми системами?
FAT и FAT32 доступны на чтение/запись практических во всех операционных системах. Ранее форматирование диска под файловую систему NTFS было верным способом добиться его неработоспособности вне ОС Windows. Однако сейчас поддержка чтения/записи NTFS встроена во многие дистрибутивы Linux. Также существует хак, который позволяет работать с этой файловой системой в Mac OS X версии 10.6, хотя, кажется, он работает нестабильно, поэтому рекомендуется использовать MacFuse. С другой стороны exFAT требует установки драйверов и в Windows XP и в Linux и поддерживается последними версиями Windows (Vista SP1, Windows 7, 8) и Mac OS X.
Почему важен размер кластера?
Если вы уже форматировали диск, то должны знать о том, что можно выбрать размер кластера (или размер блока размещения).
В зависимости от размера кластера (от 512 байт до 64 килобайт), файл может храниться в одном или сотнях и тысячах кластеров. Когда размер файла меньше, чем размер кластера, теряется оставшееся пространство. Этот феномен называется «потерянное пространство». Следовательно, хранение множества мелких файлов на диске с большим размером кластера и приведет к большим объемам потерянного пространства. С другой стороны, если мы выберем маленький размер кластера, большие файлы будут дробиться на много мелких кусочков, что может замедлить дисковые операции, так как будет требоваться больше времени на чтение соответствующего файла. Иными словами, подходите разумно к выбору размера кластера.
Как узнать тип файловой системы на диске?
Файловая система указана в свойствах диска. Зайдите в Мой компьютер (Computer), кликните правой кнопкой мыши на нужном диске и далее в контекстном меню выберите Свойства (Properties). Во вкладке Общие (General) в строке Файловая система (File system) вы увидите тип файловой системы.
Чтобы узнать размер кластера у диска с файловой системой NTFS, используйте комбинацию клавиш + [R], откроется окно Запуск программы (Run). Удостоверьтесь в том, что вы зашли в систему как пользователь с административными правами. В окне Запуск программы в текстовом поле напечатайте cmd и нажмите OK. Далее введите команду > fsutil fsinfo ntfsinfo и нажмите Enter.
В Windows XP и Windows 7 вы также можете просматривать и изменять размер кластера, используя приложения сторонних разработчиков, например, .
Какую файловую системы вы предпочитаете использовать на дисках и почему? Сталкивались ли вы с проблемами при использовании файловой системы NTFS, и как решали эти проблемы?
Там практически все, что требуется для повседневной работы. Начните постепенно отказываться от пиратских версий в пользу более удобных и функциональных бесплатных аналогов. Если Вы все еще не пользуетесь нашим чатом , весьма советуем с ним познакомиться. Там Вы найдете много новых друзей. Кроме того, это наиболее быстрый и действенный способ связаться с администраторами проекта. Продолжает работать раздел Обновления антивирусов - всегда актуальные бесплатные обновления для Dr Web и NOD. Не успели что-то прочитать? Полное содержание бегущей строки можно найти по этой ссылке .
Ничто не вечно в нашем мире… особенно жесткий диск компьютера. Этому трудяге каждую секунду приходится считывать и записывать огромное количество данных. Немудрено, что однажды мы обнаруживаем, что какие-то файлы не удаляются, не перемещаются, а какие-то не читаются вовсе, потом винчестер начинает издавать странные звуки и, в конце концов, умирает. А ведь так просто было проследить за здоровьем жесткого диска и вовремя принять меры для продления его жизни и создания резервных копий драгоценной информации.
Проверка диска средствам Windows
В операционной системе Windows имеется очень удобное средство для проверки жесткого диска компьютера, поиска на нем поврежденных секторов и исправления ошибок файловой системы. Для запуска такой проверки откройте окошко «Мой компьютер», щелкните правой кнопкой мышки по тому диску, который вы хотите проверить, и выберите пункт «Свойства». Перейдите на вкладку «Сервис» и в разделе «Проверка диска» нажмите кнопочку «Выполнить проверку…».
Для автоматического исправления обнаруженных во время проверки неполадок с файлами и папками отметьте пункт «Автоматически исправлять системные ошибки». В противном случае программа Проверки диска только сообщит вам о найденных ошибках, но не исправит их.
Чтобы произвести более тщательную проверку диска отметьте опцию «Проверять и восстанавливать поврежденные сектора». В этом случае программа попытается найти и исправить физические ошибки на самом жестком диске.
Для достижения максимального результата рекомендуем отметить обе опции: «Автоматически исправлять системные ошибки» и «Проверять и восстанавливать поврежденные сектора». В таком случае будет осуществляться поиск и файловых, и физических ошибок диска. Все поврежденные (называемые также «битыми») сектора будут обнаружены и помечены как непригодные для использования, а записанную на них информацию программа Проверки диска попытается восстановить.
Для запуска проверки нажмите
кнопку «Запуск».
Программа в течение нескольких минут или даже часов
будет проверять жесткий диск. Если на этом диске открыты какие-либо файлы
или установлена запущенная в данный момент операционная система
потребуется перезагрузить компьютер, о чем вам будет выдано
соответствующее предупреждение. На вопрос о проверке диска при следующей
перезагрузке компьютера нажмите кнопку «Да».
Закройте все программы и перезагрузите компьютер. При следующей загрузке вы увидите работу Проверки диска.
Сканирование жесткого диска на
наличие ошибок и их исправление может занять достаточно много времени.
Поэтому наберитесь терпения и не тревожьте свой компьютер до тех пор, пока
не загрузится операционная система.
При проверке диска, на котором не
открыто ни единого файла и не запущено ни одной программы, перезагрузка не
потребуется. Единственное условие – во время проверки с этим диском нельзя
будет работать.
У программы Проверка диска есть аналог – команда
сhkdsk. Это та же проверка диска, но запускаемая из командной строки:
щелкните «Пуск» - «Выполнить», введите cmd (на английском языке) и нажмите
«ОК».
В окне командного интерпретатора Windows наберите на английском языке chkdsk c: /r /f
Нажмите на клавиатуре
«Enter».
Расшифруем содержимое набранной вами строки:
chkdsk -
команда проверки диска.
c: - буква проверяемого диска, может быть и d,
и e, и f и т.д. Двоеточие после буквы диска обязательно!
/r – команда
сhkdsk, запущенная с этим параметром, обнаруживает поврежденные сектора и
восстанавливает ту часть данных, которая еще может быть прочитана с диска.
/f - параметр задает исправление ошибок на диске.
При
использовании атрибутов /r и /f на проверяемом диске не должно быть
открытых файлов, папок, запущенных программ и загруженной операционной
системы. Иначе вы увидите запрос на проверку диска при следующей
перезагрузке компьютера. Нажмите на клавиатуре клавишу «Y» (на
английском), а затем «Enter».
Windows сообщит о том, что проверка диска будет выполнена при следующей загрузке компьютера. Теперь закройте окно командного интерпретатора и перезагрузите компьютер.
При следующей загрузке ПК вы
будет наблюдать за проверкой диска на синем фоне. Как и ранее, придется
подождать, пока не загрузится операционная система.
Обнаружив ошибки
файловой системы, программа chkdsk попытается их исправить, спросив у вас
подтверждение:
Потерянных кластеров: 5; цепочек: 2.
Преобразовать
потерянные цепочки кластеров в файлы ?
Нажмите на
клавиатуре «Y» (на английском). Windows сохранит каждую потерянную цепочку
в корне диска в виде файла File0001.chk. Если вы хотите чтобы Windows
исправила ошибки на диске без сохранения данных из битых секторов, то
введите «N».
Если chkdsk сообщает о большом количестве потерянных
секторов на жестком диске, следует немедленно сохранить всю важную
информацию с винчестера на другой носитель и подумать о ремонте диска или
покупке нового.
Проверка диска в Acronis Disk Director Suite
Помимо встроенных в Windows средств для
проверки диска существует множество полезных программ. Не так давно мы
рассказывали о работе с разделами в Acronis Disk Director Suite. Эта
замечательная программа также умеет проверять разделы жесткого диска на
наличие ошибок файловой системы.
Для запуска проверки выделите в списке
нужный раздел диска и нажмите кнопочку «Проверить».
Выберите один из вариантов проверки. Рекомендуем выбрать «Поиск и исправление найденных ошибок», но вы можете попробовать и две другие опции: «Поиск ошибок на разделе» и «Поиск ошибок и поврежденных секторов». Для запуска проверки нажмите «ОК».
При выборе параметра «Поиск и исправление найденных ошибок» или «Поиск ошибок и поврежденных секторов» на диске, на котором открыты файлы, папки, запущены программы или операционная система, потребуется перезагрузка компьютера, о чем вы получите соответствующее предупреждение.
Нажмите на клавиатуре «Y» (на
английском), а затем «Enter». Закройте окошко Acronis Disk Director Suite
с предупреждением, щелкнув кнопку «Закрыть» и перезагрузите компьютер. При
следующей загрузке ПК будет запущен процесс проверки диска. Результаты
проверки раздела диска будут отражены здесь же.
Если проверка диска
выполнялась без перезагрузки, то результаты проверки раздела и исправления
ошибок вы увидите в окне Acronis Disk Director Suite.
Однако частые проверки жесткого
диска отнимают слишком много времени. Намного полезнее вести постоянное
наблюдение за здоровьем и производительностью жесткого диска с помощью
замечательной программы HDDlife.
Мониторинг здоровья жесткого диска в программе HDDlife
HDDlife призвана следить за состоянием
жестких дисков компьютера и сообщать вам об их скорой кончине. Скачать
программу и получить более полную информацию о ней можно на официальном
сайте http://www.hddlife.ru/ .
HDDlife обладает понятным
русифицированным интерфейсом и проста в использовании. Но самое приятное,
что разработчики создали версию для ноутбуков. Поэтому если вы счастливый
владелец мобильного ПК, скачивайте специальную версию - HDDlife for
Notebooks, а если у вас обычный компьютер, то загрузите HDDlife
Professional.
Для установки HDDlife запустите скаченный файл, примите
лицензионное соглашение и несколько раз нажмите кнопочку «Далее». В общем,
всё как обычно. При установке в ОС Windows Vista вам предложат
инсталлировать гаджет, который будет показывать состояние жесткого диска
компьютера на боковой панели мини-приложений. Не забудьте отметить
галочкой соответствующую опцию.
После первого запуска HDDlife
проанализирует состояние здоровья и производительности всех имеющихся на
компьютере жестких дисков и выдаст вам свой вердикт.
Помимо данных о здоровье и производительности жесткого диска, вы получите информацию о марке, отработанном времени, объеме жесткого диска, количестве свободного места, рабочей и критической температурах винчестера.
Особое внимание обратите на поле «Заключение». Здесь HDDlife даст вам полезные рекомендации по сохранению данных и предупредит в случае возможной скорой смерти жесткого диска.
Чтобы получить детальную информацию о проверяемых при анализе здоровья и производительности винчестера параметрах (SMART атрибутах) нажмите одну из крохотных ссылочек, расположенных под индикаторами здоровья и производительности.
В открывшемся окошке перед вами предстанут все проверяемые HDDlife атрибуты жесткого диска и статус каждого из них в процентном выражении. Выделите интересующий вас параметр в таблице и в нижней части окна вы найдете его подробное описание.
Перечисленные здесь атрибуты
зависят от модели жесткого диска. Некоторые из них могут быть помечены как
«Неизвестный атрибут». Это означает, что производитель жесткого диска не
опубликовал информацию о названии и назначении данного параметра
винчестера.
Особое внимание обращайте на атрибуты здоровья жесткого
диска, которые выделены в таблице специальными значками:
- частота ошибок чтения;
- время раскрутки;
- количество переназначенных секторов;
- ошибки позиционирования;
- количество повторов старта.
Данные ошибки чаще всего вызваны повреждением, износом или неисправностью механики диска. Чем меньше здесь цифры, тем хуже для винчестера. При достижении критических значений HDDlife уведомит вас об этом. Вам останется лишь скопировать всю важную информацию с умирающего жесткого диска на другой носитель (флешку, DVD-диск и т.п.) и всерьез задуматься о покупке нового винчестера.
Специально для проекта: Елена Карлтон
Как определить тип файловой системы?
Ответ мастера:
Обычно пользователь хорошо знает установленную операционную систему на компьютере и используемую файловую систему. Но может появиться необходимость определить тип файловой системы. Обычно она возникает, если вы садитесь работать за чужой компьютер.
Способ организации и хранения данных на разных носителях информации, в том числе и на жестких дисках, определяет файловая система. Есть много разных файловых систем. Самыми распространенными файловыми системами для операционных систем Windows являются: NTFS, FAT16, FAT32. Для операционной системы Linux и для Unix - ext2 и ext3.
Тип файловой системы можно узнать разными способами. Один из способов (самый простой) – нужно открыть «Мой компьютер», выберите диск, который вас интересует, правой кнопкой мышки кликните по нему и в открывшемся меню выберите пункт «Свойства». Откроется окно, в котором будут написаны тип и файловая система диска. Например, для операционных систем Windows XP и Windows 7 будет показана файловая система NTFS.
Если же перед вами находится неработающий компьютер, который отказывается загружаться, то информацию о его дисках можно просмотреть при помощи программы Acronis Dick Director. Ее запуск происходит непосредственно с компакт-диска. Для того чтобы выбрать загрузку с диска после старта нажмите F12, откроется окно выбора устройства загрузки. Есть компьютеры на которых вызов окна загрузки выполняется другими клавишами.
Теперь выберите загрузку с CD и нажмите клавишу Enter. Появится меню, в котором нужно выбрать Acronis Dick Director. После загрузки появится окно программы. В нем вы увидите диски компьютера с указанием типов файловых систем. Утилита Acronis Dick Director очень удобная программа, которая дает возможность разбить диски нужным вам образом и отформатировать их в нужной файловой системе. При помощи этой же программы, можно восстановить, с высокой степенью вероятности, разделы дисков после того, как они были случайно потеряны. Можно восстановить диски со всеми папками и файлами.
Имеется версия утилиты Acronis Dick Director, которая запускается под Windows. С помощью ее тоже можно просмотреть информацию по файловым системам. Но осуществлять какие-либо операции на этой версии не рекомендуется, так как после перезагрузки системы существует очень большой риск того, что компьютер не загрузится совсем. Если возникнет необходимость разбить диск, то лучше воспользоваться версией с компакт-диска, так как она очень надежна.
Файловая система позволяет систематизировать программы и данные и организовать упорядоченное управление этими объектами.
На операционные системы персональных компьютеров наложила глубокий отпечаток концепция файловой системы, лежащей в основе ОС Unix. В ОС Unix подсистема ввода-вывода унифицирует способ доступа как к файлам, так и к периферийным устройствам. Под файлом при этом понимают набор данных на диске, терминале или каком-либо другом устройстве.
Файловая система — это функциональная часть операционной системы, обеспечивающая выполнение операций над файлами. Файловая система позволяет работать с файлами и директориями (каталогами) независимо от их содержимого, размера, типа и т. д.
Файловая система – это система управления данными.
Система управления данными – система, пользователи которой освобождаются от большинства операций по физическому манипулированию файлами и могут сосредоточить внимание главным образом на логических свойствах данных.
Файловые системы ОС создают для пользователей некоторое виртуальное представление внешних запоминающих устройств, позволяя работать с ними не на низком уровне команд управления физическими устройствами, а на высоком уровне наборов и структур данных.
Файловая система (назначение):
- скрывает картину реального расположения информации во внешней памяти;
- обеспечивает независимость программ от особенностей конкретной конфигурации компьютера (логический уровень работы с файлами);
- обеспечивает стандартные реакции на ошибки, возникающие при обмене данными.
Файловая структура
Вся совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними называется файловой структурой. Развитые операционные системы имеют иерархическую — многоуровневую файловую структуру, организованную в виде дерева.
Используется древовидная структура каталогов – дерево каталогов . Заимствована у Unix. Иерархическая структура – структура системы, части (компоненты) которой связаны отношениями включения или подчинения.
Иерархическая структура изображается ориентированным деревом, в котором вершины соответствуют компонентам, а дуги – связям.
дерево каталогов диска G
Ориентированное дерево – это граф с выделенной вершиной (корнем), в котором между корнем и любой вершиной существует единственный путь. При этом возможны два варианта ориентации: либо все пути ориентированы от корня к листьям, либо все пути ориентированы от листьев к корню.
Деревья используются при описании и проектировании иерархических структур.
Корень – начальная позиция, листья – заключительная позиция.
Разделы
Любой жесткий или магнитооптический диск в процессе форматирования можно разделить на несколько частей и работать с ними как с отдельными (самостоятельными) дисками. Эти части называются разделами или логическими дисками . Разбиение диска на несколько логических дисков может быть необходимо из-за того, что ОС не могут работать с дисками, размер которых превышает определенную величину. Очень удобно хранить данные и пользовательские программы отдельно от системных программ (ОС), ведь ОС может «слететь с компьютера».
Раздел – область диска. Под логическим диском(разделом) в компьютере понимается любой носитель информации, с которым операционная система работает как с единым целым объектом.
Имя диска – обозначение логического диска; запись в корневом каталоге.
Логические диски (разделы) обозначаются латинскими буквами A, B, C, D, E, … (32 буквы от A до Z).
Буквы A, B зарезервированы для обозначения дискет.
С – жесткий диск, обычно с которого производится загрузка ОС.
Остальные буквы – логические диски, компакт-диски и т.д. Максимальное количество логических дисков для ОС Windows – бесконечное.
В таблице разделов указывается расположение начала и конца этого раздела и число секторов в этом разделе (место и размер).
Файловая структура логического диска
Чтобы обратиться к информации на диске, находящейся в файле, надо знать физический адрес первого сектора (№ поверхности + № дорожки + № сектора), общее количество кластеров, занимаемое данным файлом, адрес следующего кластера, если размер файла больше, чем размер одного кластера
Элементы файловой структуры:
стартовый сектор (начальной загрузки, Boot-сектор);
таблица размещения файлов (FAT – File Allocation Table);
корневой каталог (Root Directory);
область данных (оставшееся свободным дисковое пространство).
Boot -сектор
Boot -сектор – первый (начальный) сектор диска. Находится на 0- стороне, 0-дорожке.
Boot-сектор содержит служебную информацию:
размер кластера диска (кластер – блок, объединяющий в группу несколько секторов для сокращения размера FAT-таблицы);
местоположение FAT-таблицы (в вoot-секторе находится указатель на то, где расположена FAT-таблица);
размер FAT-таблицы;
количество FAT-таблиц (всегда есть как минимум 2 копии таблицы для обеспечения надежности и безопасности, т.к. разрушение FAT ведет к потере информации и трудно восстанавливается);
адрес начала корневой директории и ее максимальный размер.
В вoot-секторе находится блок начальной загрузки (загрузчик) – загрузочная запись Boot Record.
Загрузчик – обслуживающая программа, которая помещает выполняемую программу в оперативную память и приводит ее в состояние готовности к исполнению.
FAT (таблица размещения файлов)
FAT (File Allocation Table) – таблица размещения файлов. В ней определено, какие участки диска относятся к каждому файлу.Область данных диска представлена в ОС как последовательность пронумерованных кластеров.
FAT – это массив элементов, адресующих кластеры области данных диска. Каждому кластеру области данных соответствует один элемент FAT. Элементы FAT служат в качестве цепочки ссылок на кластеры файла в области данных.
Структура таблицы размещения файлов:
FAT состоит из элементов длиной 16 /32/64 бита. Всего в таблице может быть до 65520 таких элементов, каждый из них (кроме первых двух) соответствует кластеру диска. Кластер является той единицей, в которой распределяется пространство в области данных на диске для файлов и каталогов. Первые два элемента таблицы (с номерами 0 и 1) зарезервированы, а каждый из остальных элементов таблицы описывает состояние кластера диска с тем же номером. Элемент может указывать, что кластер свободен, что кластер дефектный, что кластер принадлежит файлу и является последним кластером в файле. Если кластер принадлежит файлу и не является его последним кластером, то элемент таблицы содержит номер следующего кластера в этом файле.
FAT – крайне важный элемент файловой структуры. Нарушения в FAT могут привести к полной или частичной потери информации на всем логическом диске. Именно поэтому, на диске хранится две копии FAT. Существуют специальные программы, которые контролируют состояние FAT и исправляют нарушения.
Для разных ОС необходимы разные версии FAT
Windows 95 FAT 16, FAT 32
Windows NT (XP) NTFS
Novell Netware TurboFAT
UNIX NFS,ReiserFS
Логическая структура носителя информации
Тема таблиц разделов дисков GPT и MBR стала актуальной после распространения компьютеров и ноутбуков с предустановленной Windows 10 и 8. В этой инструкции - два способа узнать, какую таблицу разделов, GPT или MBR имеет диск (HDD или SSD) - средствами операционной системы, а также при установке Windows на компьютер (т.е. без загрузки ОС). Все способы можно использовать в Windows 10, 8 и Windows 7.
Возможно, вам также окажутся полезными материалы, имеющие отношение к конвертации диска из одной таблицы разделов в другую и решению типичных проблем, вызванных не поддерживаемой при текущей конфигурации таблицы разделов: (и наоборот), про ошибки при установке Windows: , .
Для использования этого способа вы можете либо в ОС Windows, либо нажать клавиши Shift+F10 (на некоторых ноутбуках Shift+Fn+F10) во время установки Windows с диска или флешки, чтобы открылась командная строка.
В командной строке по порядку введите команды:
- diskpart
- list disk
- exit
Обратите внимание на последний столбец в результатах выполнения команды list disk. Если там стоит отметка (звездочка), то этот диск имеет стиль разделов GPT, те диски, которые такой отметки не имеют - MBR (как правило MBR, так как могут быть и иные варианты, например, системе не удается определить, что это за диск).
Как узнать, MBR или GPT диск в Windows PowerShell
Ещё один способ - использовать Windows PowerShell и команду для получения информации о накопителях: (от Администратора или нет - не важно) и введите команду:
Get-Disk | ft -Auto
В результате в таблице вы получите сведения о дисках компьютера или ноутбука, в том числе о структуре разделов в последней колонке:
Косвенные признаки для определения структуры разделов на дисках
Ну и некоторые дополнительные, не дающие гарантий, но полезные в качестве дополнительной информации признаки, позволяющие узнать, GPT или MBR диск используется на вашем компьютере или ноутбуке.
