Filallokeringstabel

Filallokeringstabel, almindeligvis kendt som FAT er et filsystem udviklet til MS-DOS, samt roden filsystem af ikke-erhvervsmæssige udgaver af Microsoft Windows til Windows Me.

Fedt er forholdsvis enkel. På grund af dette, det er et populært format til disketter understøttes af næsten alle eksisterende operativsystemer til personlig computer. Det bruges som en mekanisme til udveksling af data mellem forskellige operativsystemer sameksistere på den samme computer, der er kendt som multiboot-miljø. Det bruges også i hukommelseskort og lignende anordninger.

De mest udbredte implementeringer af FAT har nogle ulemper. Hvornår slettes og nye filer skrives det har en tendens til at forlade spredte fragmenter deraf hele støtten. Over tid, det gør processen med at læse eller skrive bliver langsommere. Den såkaldte defragmentering er løsningen på dette, men det er en lang proces, der skal gentages regelmæssigt for at holde filsystemet i perfekt stand. FAT var ikke designet til at være overflødige fejlsikker. Oprindeligt understøttes kun korte filnavne: otte tegn til navnet plus tre til udvidelse. Den mangler også sikkerhedstilladelser: enhver bruger kan få adgang til enhver fil.

Historie og versioner

FAT-filsystemet blev skabt af Bill Gates i 1977 med henblik på at håndtere diske i BASIC. Det blev først introduceret i operativsystemet QDOS fra Tim Paterson i august 1980 S-100 computer arkitektur Intel 8086. Denne fil-system var den væsentligste forskel mellem QDOS og 4CP / M.

FAT12

Den oprindelige version af FAT er nu kendt som FAT12. Det er et filsystem til diskette, så det har adskillige begrænsninger:

  • Blokken adresser indeholder kun 12 bit. Dette komplicerer implementeringen.
  • Diskstørrelsen lagres som en optælling af 16 bit udtrykt i sektorer, som begrænser rummet 32 ​​megabyte håndterbar.

På det tidspunkt den sædvanlige diskette bestod af 40 numre med 8 sektorer pr spor, hvilket resulterer i en kapacitet på mindre end 160 kilobyte. Denne grænse overskredet kapaciteten med mere end en størrelsesorden, og på samme tid, fik lov til at passe alle de kontrolstrukturer i det første spor. Derfor blev bevægelsen af ​​lederne undgås i driften af ​​læsning og skrivning. Disse grænser blev overvundet i de efterfølgende år.

For at understøtte den nye IBM PC, som havde en 10 megabyte harddisk, MS-DOS 2.0, og indlejrede mapper, blev kun 8 kilobyte klynger anvendes i harddisken. FAT-formatet selv ændrede sig ikke.

I 1984 IBM frigivet PC AT med 20 megabyte harddisk. Samtidig udsendte Microsoft MS-DOS 3.0. Adresserne på klyngen blev udvidet til 16 bit, hvilket giver et større antal klynger, med 15 sektorer pr spor, og derfor mere plads til FAT. Dette er sandsynligvis tvunget en tvivlsom optimering af klyngen størrelse, som faldt to sektorer til blot én. Den samlede effekt var en signifikant reduktion af tid at læse og skrive i sammenligning med dobbelt-density disketter.

Struktur af en FAT12 disk 1.44m:

FAT16

I 1987 kom han, hvad der nu er kendt som FAT16 format. Counter 16-bit sektorer blev fjernet. Den partition størrelse var nu begrænset af hensyn til sektorer pr klynge, hvilket var 8 bit. Dette tvunget til at bruge klynger af 32 KiB med de sædvanlige 512 bytes per sektor. Så den endelige grænse for FAT16 udgjorde 90 GiB.

Denne forbedring blev stillet til rådighed i 1988 af MS-DOS 4.0. Meget senere, Windows XP øget den maksimale klynge størrelse til 64 kilobyte takket være "trick" at overveje hensyn til klynger som en usigneret heltal. Men den resulterende format, der ikke var forenelig med andre implementeringer af tiden, og også genereret mere intern fragmentering. Windows 98 var forenelig med denne udvidelse i form af læsning og skrivning. Men dens diskværktøjer var ikke i stand til at arbejde med hende.

VFAT og FastFAT

Windows 3.11 indført en ny ordning for adgang til filsystemer ved hjælp af 32-bit beskyttet tilstand dodging kernen i MS-DOS. For at gøre dette, BIOS anvendes direkte eller hardware diskdrev. Dette tillod også at bruge en cache, fremskynde adgang. Alt dette kaldes virtuelle VFAT eller FAT.

Windows NT 3.1 forudsat den samme fremgangsmåde, men at kalde det FastFAT. Men det var naturligt, at Windows NT-drivere utilizasen 32-bit beskyttet tilstand. Det er ofte forveksles med LFN støtte, da dette blev aktiveret som standard i Windows 95.

LFN eller lange filnavne

Et mål af designere af Windows 95 var at bruge længere navne for filer. Det blev implementeret på FAT hjælp et trick til, hvordan at gemme indeks mapper. Denne implementering også kendt som VFAT driver fordi Windows 95, som først indarbejdet. Lange navne også blev understøttet på Windows NT fra version 3.5.

FAT32

FAT32 var svaret at overvinde den størrelse grænse på FAT16 og samtidig bevare kompatibilitet med MS-DOS i real mode. Microsoft besluttet at implementere en ny generation af FAT hjælp klynge adresser på 32 bit.

I teorien bør det tager cirka 268.435.538 klynger, kaste størrelser på næsten 8 TiB opbevaring. Men på grund af begrænsninger i Microsoft ScanDisk nytte, FAT32 ikke lov til at vokse ud over 4,177,920 klynger pr partition. Senere, Windows 2000 og XP FAT32 grænse placeret på 32 GiB. Microsoft siger det er et design beslutning, er imidlertid i stand til at læse ældre partitioner skabt af andre midler.

FAT32 først dukkede op i Windows 95 OSR2. Det var nødvendigt at omformatere at bruge fordelene ved FAT32. Interessant, DriveSpace 3 ikke stå. Windows 98 indarbejdet et værktøj til at konvertere FAT16 til FAT32 uden tab af data. Denne støtte var ikke til rådighed i Windows-forretningsområde frem til 2000.

Den maksimale filstørrelse er 4 GiB i FAT32, hvilket er besværligt for anvendelser af videooptagelse og redigering, som filerne genereres af disse let overskride denne grænse.

Andre producenter

Andre operativsystemer såsom GNU / Linux, FreeBSD og BeOS støtte FAT, og de fleste også støtte VFAT og FAT32 mindre omfang. De første udgaver af GNU / Linux også støttet et format kaldet UMSDOS. Det bestod af en variant af fedt tillader indrømmer typiske Unix sikkerhed foruden de lange navne på dette. For at gøre dette, gemmes denne information på en separat FAT fil kaldet "--linux--.". UMSDOS faldt af brug med fremkomsten af ​​VFAT i de seneste udgaver af Linux-kernen. Mac OS X understøtter også FAT filsystemer, forudsat at disse ikke boot volumen.

FAT og metadata

FAT-filsystemet er ikke designet til at rumme metadata. Nogle operativsystemer, der har brug flere metoder til at simulere indarbejdet. For eksempel, gemme dem i filer eller yderligere mapper eller også give specielle strukturer, der ikke anvendes i de oprindelige format semantik. Men den sidstnævnte metode er ikke kompatibel med værktøjer uforberedt på denne udvidelse. For eksempel kunne en defragmentering værktøj ødelægge metadata. Mac OS, gennem hjælpeprogrammet PC Exchange, metadata gemt i en skjult fil kaldet "FINDER.DAT". Mac OS X-metadata gemt i en skjult fil navngivet som ejeren, men starter med ".-". Når det kommer til meta-data i en mappe, det gemmer dem i en skjult fil kaldet ".DS_Store".

OS / 2 afhænger også i høj grad af anvendelsen af ​​metadata. Når det kommer til FAT mængder, den gemmer dem i en skjult fil kaldet "EA DATA. SF" i rodmappen på volumen. Vi forbeholder os også to bytes i filen at indeksere det. Meta-data er adgang til via arbejdspladsen Shell skrivebordet, via REXX scripts, eller gennem hjælpeprogrammer som 4OS2. Når det kommer til dit eget filsystem HPFS, og det indbygget understøtter metadata, kaldet udvidede attributter.

Windows NT understøtter metadata i HPFS filsystemer, NTFS og FAT. Men du kan ikke kopiere metadata mellem forskellige filsystemer. Windows 2000 opfører præcis som Windows NT, men ignorerer meta-data, når du kopierer filer fra FAT32 til andre filsystemer.

ExFAT

ExFAT er et filsystem specielt velegnet til flash-hukommelser præsenteret med Windows Embedded CE 6.0. exFAT bruges, når NTFS-filsystemet ikke er muligt på grund af overhead af de datastrukturer.

Fremtiden

Da Microsoft ikke vil udholde baserede operativsystemer MS-DOS, er det usandsynligt, at nye versioner af FAT udvikle sig. NTFS er en overlegen system filer til det på mange måder: effektivitet, ydeevne og pålidelighed. Dets vigtigste ulempe er den overdrevne størrelse spildt i små mængder og begrænset support i andre operativsystemer. Dens specifikationer er en forretningshemmelighed; dog er denne forandring, takket være reverse engineering, er det nu muligt at læse og skrive til NTFS-partitioner under Linux værktøjer som NTFS-3G.

FAT er, i dag, de sædvanlige systemfiler på flytbare lagermedier. Disketter brugte FAT12 og FAT16 i andre medier op til 2GB. Hukommelseskort og USB 4GB til 32GB FAT32 normalt bruges til at overvinde de begrænsninger af den tidligere version. 64GB erindringer og bruge exFAT-systemet af samme grund. FAT anvendes for kompatibilitet og mindre spild af plads.

FAT32 support i Windows 2000 og XP-diske er begrænset til 32 gigabyte, hvilket tvinger brugerne til at bruge moderne harddiske NTFS eller bruge tredjeparts værktøjer uden for Windows.

Denne begrænsning påvirker, når du installerer, men ikke at bruge: Windows 2000 / XP kan få adgang til FAT32 kører op til 2 terabyte, selv på tidspunktet for installation, vil ikke tillade at formatere en FAT32-drev større end 32 GB, og kraft bruge NTFS. Løsningen er at formatere disken i FAT32 før og derefter installere Windows 2000 / XP.

Struktur

FAT-filsystemet er sammensat af fire sektioner:

  • Boot sektor. Det er altid den første sektor af skillevæggen og indeholder grundlæggende oplysninger, henvisninger til de andre sektioner, og adressen på bootstrap operativsystem.
  • FAT region. Det indeholder to kopier af filallokeringstabellen. Disse er kort over den partition, der angiver hvilke klynger er besat af filer.
  • Regionen rodindekset. Det er den vigtigste indeks over mapper og filer.
  • Dataene region. Det er her indholdet af filer og mapper er gemt. Derfor optager næsten hele partition. Størrelsen af ​​enhver fil eller mappe kan altid udvides gratis nok resterende klynger. Hver gruppe er knyttet til den næste ved hjælp af en pointer. Hvis en bestemt klynge ikke behandler helt, din resterende plads spildt.

En partition er opdelt i et sæt af klynger af identisk størrelse. De er små diskontinuerlige blokke. Klyngen størrelse afhænger af den anvendte FAT variant. Det varierer mellem 2 og 32 kilobyte. Hver fil optager en eller flere klynger afhængig af deres størrelse. Så en fil er repræsenteret ved en sekventiel kæde af klynger. Hver klynge i kæden behøver ikke at støde op til den foregående. Dette er, hvad der forårsager fragmentering.

Filallokeringstabellen indeholder en liste over poster. Hver indgang indeholder oplysninger om en klynge:

  • Adressen på den næste klynge i kæden.
  • Hvis det er relevant, angivelsen "slutningen af ​​filen".
  • En særlig tegnet for at vise, at klyngen er defekt.
  • En særlig tegnet for at vise, at klyngen er reserveret.
  • Tallet nul for at angive, klyngen er gratis.

Størrelsen af ​​disse poster afhænger også af variant FAT i brug: FAT16 bruger 16-bit indgange, FAT32 bruger 32-bit poster mv

Rodmappen

Dette indeks er en speciel type fil, der gemmer undermapper og filer, der udgør hver mappe. Hver mappe bidrag indeholder navnet på den fil eller mappe, udvidelse, attributter, dato og tidspunkt for oprettelsen, den første klynge adresse, hvor dataene er, og endelig den størrelse, den indtager.

Rodmappen indtager en bestemt position i filsystemet, men satserne for andre mapper besætte området for data som enhver anden fil.

De lange navne gemmes besætter flere poster i indekset for den samme fil eller mappe.

Udledning

Microsoft har bedt en række patenter på centrale elementer i FAT-filsystemet i 1990'erne sin popularitet og kompatibilitet gør det til det format valg for flash-hukommelse digitale kameraer, mobiltelefoner og tabletter for eksempel.

I december 2003 annoncerede Microsoft at det ville begynde at sælge licenser til FAT pris på $ 0,25 per solgt enhed. med et maksimum på $ 250,000 per licensaftale.

Indtil videre har Microsoft citeret fire patenter på FAT som grundlag for deres påstande. Fire vedrører gennemførelsen af ​​lange navne:

  • Patent 5.745.902: Metode og system til at få adgang til en fil ved hjælp lange navne med forskellige filnavn formater. Den dækker en måde at generere og knytte et kort navn "8.3" med en lang en. Samt hvordan man kan optælle korte navne i konflikt.
  • Patent 5.579.517: fælles namespace for både korte og lange filnavne. Den dækker en metode til at kæde flere indrejser korte navn i indekset til at gemme et langt navn. Den offentlige Patent Foundation succes udfordrede dette patent.
  • Patent 5.758.352: Samme som ovenfor. Det var også med succes udfordrede.
  • Patent 6.286.013: Metode og system til at tilvejebringe en fælles namespace for navne på både lange og korte i et operativsystem-fil. Dette patent hævder metoder, der anvendes i Windows 95, 98 og ME til de lange filnavne er kompatible med MS-DOS. Den påvirker tilsyneladende ikke FAT gennemførelse forskellig fra Microsoft.

Nogle eksperter mener, at disse patenter ikke rigtig dækker anvendelsen af ​​fedt på flytbare medieforbrug.

Desuden dokumentet Microsoft Extensible Firmware Initiative FAT32 File System Specification, FAT: Generel oversigt over On-Disk Format, udgivet af Microsoft, garanterer det en række rettigheder, der kunne opfattes som en licens til at gennemføre FAT på andre operativsystemer.

Udfordringer

Grundet stor efterspørgsel bør vende tilbage til undersøge disse patenter, sendte Public Patent Foundation beviser til Patent- og Varemærkestyrelsen om tidligere arbejde af Xerox og IBM. Kontoret erkendte, at der var "væsentlig tvivl patenterbarhed", og indledte en undersøgelse for at gennemgå disse patenter.

Endelig har revision bekræftede gyldigheden af ​​patentet i januar 2006.

  0   0
Forrige artikel Leonardo Torres Vilar
Næste artikel Hans Magnus Enzensberger

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha