Файловые системы Windows

Операционная система Windows 8, Windows 8.1 поддерживает несколько файловых систем: NTFS, FAT и FAT32. Но работать может только на NTFS , то есть установлена может быть только на раздел жесткого дис­ка, отформатированного в данной файловой системе.

Обусловлено это теми особенностями и инструментами безопасности, которые преду­смотрены в NTFS , но отсутствуют в файловых системах Windows предыдущего поколения: FAT16 и FAT32 .

Далее мы остановим­ся на всей линейке файловых систем для Windows, чтобы понять, какую роль они играют в работе системы и как они развивались в про­цессе становления Windows плоть до Windows 8.

Общие сведения о файловых системах

Преимущества NTFS касаются практически всего: производительности, надежности и эффективности работы с данными (файлами) на диске. Так, одной из основных целей создания NTFS было обеспечение ско­ростного выполнения операций над файлами (копирование, чтение, удаление, запись), а также предоставление дополнительных возможно­стей: сжатие данных, восстановление поврежденных файлов системы на больших дисках и т.д.

Другой основной целью создания NTFS была реализация повышенных требований безопасности, так как файловые системы FAT , FAT32 в этом отношении вообще никуда не годились. Именно в NTFS можно разрешить или запретить доступ к какому-либо файлу или папке (разграничить права доступа).

Сначала рассмотрим сравнительные характеристики файловых систем, а потом остановимся на каждой из них поподробнее. Сравнение, для большей наглядности, приведены в табличной форме.

Файловая система FAT для современных жест­ких дисков просто не подходит (ввиду ее ограниченных возможностей). Что касается FAT32 , то ее еще можно использовать, но уже с натяжкой.

Если купить жесткий диск на 1000 ГБ, то вам придется разбивать его как минимум на несколько разделов. А если вы собираетесь заниматься видеомонтажом, то вам будет очень мешать ограничение в 4 Гб как максимально возможный размер файла.

Всех перечисленных недостатков лишена файловая система NTFS . Так что, даже не вдаваясь в детали и специальные возможности файловой системы NTFS , можно сделать выбор в ее пользу.

Файловая система	Параметры
	Размеры тома	Максимальныйразмерфайла
FAT	От 1.44 МБ до 4 ГБ	2ГБ
FAT32	Теоретически возможен размер тома от 512 МБ до 2 Тбайт. Сжатие не поддерживается на уровне файловой системы	4ГБ
NTFS	Минимальный рекомендуемый размер составляет 1,44 МБ, а максимальный — 2 Тбайт. Поддержка сжатия на уровне файловой системы для файлов, каталогов и томов.	Максимальный размер ограничен лишь размером тома (Теоретически — 264 байт минус 1 килобайт. Практически — 244 байт минус 64 килобайта)

Вообще использование FAT32 может быть оправдано лишь в тех случаях, когда у вас на компьютере установлено несколько операционных систем, а какая-либо из них не поддерживает NTFS . Но на сегодняшний день таких практически нет. Разве что вы захотите установить у себя антиквариат типа Windows 98.

Файловая система FAT

Файловая система FAT (обычно под ней понимается FAT 16) была разработана достаточно давно и предназначалась для работы с небольшими дисковыми и файловыми объемами, простой структурой каталогов. Аббревиатура FAT расшифровывается как File Allocation Table (с англ. таблица размещения файлов). Эта таблица размещается в начале тома, причем хранятся две ее копии (в целях обеспечения большей устойчивости).

Данная таблица используется операционной системой для поиска файла и определения его физического расположения на жестком диске. В случае повреждения таблицы (и ее копии) чтение файлов операционной системой становится невозможно. Она просто не может определить, где какой файл, где он начинается и где заканчивается. В таких случаях говорят, что файловая система «упала».

Файловая система FAT изначально разрабатывалась компанией Microsoft для дискет. Только потом они стали ее применять для жестких дисков. Сначала это была FAT12 (для дискет и жестких дисков до 16 МБ), а потом она переросла в FAT16 , которая была введена в эксплуатацию с операционной системой MS-DOS 3.0.

Далее она поддерживается в Windows 3.x, Windows 95, Windows 98, Windows NT/2000 и т.д.

Файловая система FAT32

Начиная с Windows 95 OSR2, компания Microsoft начинает активно ис­пользовать в своих операционных системах FAT32 — тридцатидвухраз­рядную версию FAT . Что поделать, технический прогресс не стоит на месте и возможностей FAT 16 стало явно недостаточно.

По сравнению с ней FAT32 стала обеспечивать более оптимальный до­ступ к дискам, более высокую скорость выполнения операций ввода/вывода, а также поддержку больших файловых объемов (объем диска до 2 Тбайт).

В FAT32 реализовано более эффективное расходование дискового пространства (путем использования более мелких кластеров). Выгода по сравнению с FAT16 составляет порядка 10.15%. То есть при использовании FAT32 на один и тот же диск может быть записано информации на 10. 15% больше, чем при использовании FAT16.

Кроме того, необходимо отметить, что FAT32 обеспечивает более вы­сокую надежность работы и более высокую скорость запуска программ.

Обусловлено это двумя существенными нововведениями:

1. Возможностью перемещения корневого каталога и резервной копии FAT (если основная копия получила повреждения)
2. Возможностью хранения резервной копии системных данных.

Файловая система NTFS

Ни одна из версий FAT не обеспечивает хоть сколько-нибудь приемле­мого уровня безопасности. Это, а также необходимость в добавочных файловых механизмах (сжатия, шифрования) привело к необходимости создания принципиально новой файловой системы. И ею стала фай­ловая система NT (NTFS)

NTFS — от англ. New Technology File System, файловая система новой технологии. Как уже упоминалось, основным ее достоинством является защищен­ность: для файлов и папок NTFS могут быть назначены права доступа (на чтение, на запись и т.д.). Благодаря этому существенно повысилась безопасность данных и устойчивость работы системы.

Назначение прав доступа позволяет запретить/разрешить каким-либо пользователям и программам проделывать какие-либо операции над файлами. Например, не обладая достаточными правами, посторонний пользователь не сможет изменить какой-либо файл. Или не обладая достаточными правами, вирус не сможет испортить файл.

Кроме того, NTFS , как было сказано выше, обеспечивает лучшую про­изводительность и возможность работы с большими объемами данных.

Начиная с Windows 2000, используется версия NTFS 5.0, которая, помимо стандартных, позволяет реализовывать следующие возможности:

• Шифрование данных — эта возможность реализуется специальной надстройкой NTFS, которая называется Encrypting File System(EFS) — шифрующая файловая система. Благодаря этому механизму шифрованные данные могут быть прочитаны только на компьютере, на котором произошла шифровка.
• Дисковые квоты — стало возможно назначать пользователям определенный (ограниченный) размер на диске, который они могут использовать.
• Хранение разреженных файлов. Встречаются файлы, в которых содержится большое количество последовательных пустых байтов. Файловая система NTFS позволяет оптимизировать их хранение.
• Использование журнала изменений — позволяет регистрировать все операции доступа к файлам и томам.

И еще одно нововведение NTFS — точки монтирования. С помощью точек монтирования можно определить различные не связанные между собой папки и даже диски в системе, как один диск или папка. Это имеет большую важность для сбора в одном месте разнородной информации, находящейся в системе.

Напоследок необходимо иметь в виду, что если для файла под NTFS были установлены определенные права доступа, а потом вы его скопировали на раздел FAT, то все его права доступа и другие уникальные атрибуты, присущие NTFS, будут утеряны. Так что будьте бдительны.

Устройство NTFS. Главная таблица файлов MFT

Как и любая другая файловая система, NTFS делит все полезное место на кластеры — минимальные блоки данных, на которые разбиваются файлы. NTFS поддерживает почти любые размеры кластеров — от 512 байт до 64 Кбайт. Однако общепринятым стандартом считается кластер размером 4 Кбайт. Именно он используется по умолчанию. Принцип существования кластеров можно проиллюстрировать следующим при­мером.

Если у вас размер кластера составляет 4 Кбайт (что скорее всего), а нужно сохранить файл, размером 5 Кбайт, то реально под него будет вы­делено 8 Кбайт, так как в один кластер он не помещается, а под файл дисковое пространство выделяется только кластерами.

Для каждого NTFS-диска имеется специальный файл — MFT (Master Allocation Table — главная таблица файлов). В этом файле содержится централизованный каталог всех имеющихся на диске файлов. При создании файла NTFS создает и заполняет в MFT соответствующую запись, в которой содержится информация об атрибутах файла, содержимом файла, имя файла и т.п.

Помимо MFT , имеется еще 15 специальных файлов (вместе с MFT — 16), которые недоступны операционной системе и называются метафайлами . Имена всех метафайлов начинаются с символа $, но стандартными средствами операционной системы просмотреть их и вообще увидеть не представляется возможным. Далее для примера представлены основные метафайлы:

• SMFT — сам MFT.
• $MFTmirr — копия первых 16 записей MFT, размещенная посе­редине диска (зеркало).
• $LogFile — файл поддержки журналирования.
• $Volume — служебная информация: метка тома, версия файловой системы, и т.д.
• $AttrDef — список стандартных атрибутов файлов на томе.
• $ — корневой каталог.
• $Bitmap — карта свободного места тома.
• $Boot — загрузочный сектор (если раздел загрузочный).
• $Quota — файл, в котором записаны права пользователей на ис­пользование дискового пространства.
• $Upcase — файл-таблица соответствия заглавных и прописных букв в именах файлов на текущем томе.

Нужен в основном потому, что в NTFS имена файлов записываются в кодировке Unicode , которую составляют 65 тысяч различных символов, искать большие и малые эквиваленты которых очень нетривиально.

Что касается принципа организации данных на диске NTFS, то он условно делится на две части. Первые 12% диска отводятся под так называемую MFT-зону — пространство, в которое растет метафайл MFT.

Запись каких-либо пользовательских данных в эту область невозможна. MFT-зона всегда держится пустой. Это делается для того, чтобы самый главный служебный файл (MFT) не фрагментировался при своем росте. Остальные 88% диска представляют собой обычное пространство для хранения файлов.

Однако при нехватке дискового пространства MFT-зона может сама уменьшаться (если это возможно), так что никакого дискомфорта вы замечать не будете. При этом новые данные уже будут записываться в бывшую MFT-зону.

В случае последующего высвобождения дискового пространства MFT-зона снова будет увеличиваться, однако в дефрагментированном виде (то есть не единым блоком, а несколькими частями на диске). В этом нет ничего страшного, просто считается, что система более надежна, когда MFT-файл не дефрагментирован.

Кроме того, при не дефрагментированном MFT-файле вся файловая система работает быстрее. Соответственно чем более дефрагментированным является MFT-файл, тем медленней работает файловая система.

Что касается размера MFT-файла, то он примерно вычисляется, исходя из 1 МБ на 1000 файлов.

Конвертирование разделов FAT32 в NTFS без потери данных. Утилита convert

Вы можете без особого труда конвертировать существующий FAT32-раздел в NTFS. Для этого в Windows 8, Windows 8.1 предусмотрена утилита командной строки convert .

Параметры ее работы показаны на скриншоте.

Таким образом, чтобы конвертировать в NTFS диск D:, в командную строку следует ввести следующую команду:

После этого от вас попросят ввести метку тома, если такая есть (метка тома указывается рядом с именем диска в окне Мой компьютер. Она служит для более подробного обозначения дисков и может использоваться, а может не использоваться. Например, это может быть Files Storage (D:).

Здесь Files Storage — это метка тома d:.

Для конвертации флешки команда выглядит так:

Папка System32 в Windows: что это такое и почему нельзя её удалять

Проводите некоторое время в Интернете? Вы вероятно столкнетесь с шутниками, которые посоветуют вам удалить папку System32 на вашем компьютере, чтобы к примеру исправить проблемы и ошибки со звуком. Но что это за таинственная папка Windows, и почему кто-то советует вам ее удалить? Давайте разберем факты и последствия, если удалить папку system32 из системы windows.

Что такое System32?

System32 — это папка, включенная в каждую версию Windows с Windows 2000. Она находится в C:\Windows\System32 и включает в себя всевозможные файлы и папки, которые жизненно важны для нормальной работы самой Windows. В System32 слишком много файлов для обсуждения по отдельности. Один пользователь на форуме Symantec объяснил достаточное количество, если вам интересно. В общем, вы можете разбить большинство содержимого System32 на две группы:

Файлы DLL (Dynamic Link Library) позволяют программам получать доступ к частям Windows и выполнять стандартные задачи. Например, один DLL-файл может позволить компьютеру воспроизводить аудио, в то время как другой может включать автоматические обновления Windows. Многие библиотеки DLL запускаются сразу же после загрузки вашего компьютера. Windows не смогла бы запускаться без них, поэтому ошибки DLL — большая проблема для пользователей.

EXE (исполняемые) файлы — это программные приложения и утилиты. Вы запускаете исполняемый файл каждый раз, когда вы открываете программное обеспечение, например Word или Chrome. Но EXE-файлы в System32 более важны: помимо служебных программ Windows, таких как «просмотр событий — Event Viewer» ( eventvwr.exe ), они включают исполняемые файлы для жизненно важных процессов, таких как winlogon.exe. Без этих процессов, вы не смогли бы даже войти в свой компьютер.

Помимо этого, System32 также содержит папку драйверов, содержимое которой позволяет вашему компьютеру взаимодействовать с различным оборудованием (принтеры, мышка, клавиатура), языковые файлы и многое другое.

Как удалить System32 в Windows

Несмотря на шутки в Интернете, удаление System32 не является простой задачей, и вы не сможете удалить эту папку одним щелчком мыши. Поскольку это защищенная системная папка, Windows будет лишать вас доступа, если вы попытаетесь удалить ее. Этого достаточно, чтобы удержать неопытных пользователей от случайного удаления папки. Однако, если вы хотите удалить, Вам нужно получить права собственности на папку, что позволит ее удалить, но Windows будет блокировать часть файлов снова, поскольку в System32 используются запущенные процессы (файлы). Чтобы обойти это, вы можете начать удалять отдельные файлы внутри System32 или использовать командную строку для более эффективного удаления. Если вы это сделаете, Windows позволит вам удалить файлы, которые в настоящее время не используются. Другой способ является своеобразным, нужно подключить жесткий диск к другому ПК и удалить папку system32 или некоторое содержимое этой папки. Смотрите ниже видео, как удалить папку system32 и что происходит с windows после её удаления.

Что происходит, когда вы удаляете System32?

Если вы продолжите удаление случайных файлов в System32, ваш компьютер начнет медленно загибаться, тормозить, вызывать всякие ошибки, и вообще может не загрузиться. Основные функции, такие как запуск программ, поиск в меню «Пуск» и открытие служебных программ Windows, больше не будут работать с момента удаления их файлов. Как только вы выполните жесткое завершение работы и перезагрузитесь, скорее всего Windows не будет загружаться без этих критических DLL библиотек. Придется переустановить windows заново.

System32 против SysWOW64

В 64-разрядных версиях Windows вы заметите несколько различий в папках, например отдельный каталог Program Files (x86). Что-то подобное происходит с System32: в папке C: \ Windows в 64-разрядной системе вы можете найти папку SysWOW64 в дополнение к System32. Посмотрите, и вы увидите, что две папки содержат файлы с одинаковыми именами. Подобно программным файлам (x86), Windows включает в себя два каталога для совместимости с 32-разрядными программами. Если 32-разрядная программа попыталась загрузить 64-разрядную DLL, то она потерпит крах. Но странно, что в 64-битных системах System32 имеет 64-битные файлы, а SysWOW64 содержит 32-битные файлы. WoW64 означает, что W indows 32-bit on Windows 64 -бит . Это сервис, который позволяет ОС правильно запускать 32-разрядные программы, даже в 64-разрядной системе.

По части это автоматическое перенаправление 32-битных процессов для использования правильных папок. 32-битная программа, даже не зная, что существует 64-разрядное программное обеспечение, будет естественно пытаться получить доступ к папке System32 . Но WoW перенаправляет его вместо SysWOW64. То же самое происходит с программными файлами. Поскольку многие 32-разрядные программы были жестко запрограммированы для доступа к System32 и Program Files, этот метод перенаправления позволяет 32-разрядным и 64-битным программам работать с одной системой легко. Это немного запутанно, но теперь вы немного знаете.

Вирусы в System32

Вполне возможно, что вирус или другие вредоносные программы могут скрываться в System32. Руткит может попытаться вторгнуться в папку и замаскировать себя как законный процесс, который вы можете заметить из-за необычно высокого использования ЦП. Если вы подозреваете, что у вас есть вирус в папке System32, вы не должны пытаться удалять или изменять любые затронутые файлы. У вас больше шансов случайно повредить вашу систему, чем очистить от вируса. Вместо этого вы должны сканировать с помощью доверенной антивирусной программы , а затем сканировать антивирусным сканером , например Zemana.

Вывод о System32

Теперь вы знаете все о System32, что он делает, и что произойдет, если вы удалите его. Если вы ничего не понимаете, просто знайте, что System32 содержит набор жизненно важных файлов, которые нужны для работы Windows. Вы не можете удалить System32 без преднамеренного обхода встроенных защит, и вам потребуется переустановить Windows, если вы удалите папку или часть содержимых файлов в ней.