В ms dos длина имени файла не может превышать

Обновлено: 04.07.2024

Норникель разлив: вода рек в безопасности - YouTube YouTube. О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам Условия использования Конфиденциальность Правила и безопасность Как работает YouTube Тестирование новых функций. © 2021 Google LLC.

Programm.ws - это сайт, на котором вы можете почитать литературу по языкам программирования , а так-же посмотреть примеры работающих программ на С++, ассемблере, паскале и много другого..

Программирование — в обычном понимании, это процесс создания компьютерных программ.
В узком смысле (так называемое кодирование) под программированием понимается написание инструкций — программ — на конкретном языке программирования (часто по уже имеющемуся алгоритму — плану, методу решения поставленной задачи). Соответственно, люди, которые этим занимаются, называются программистами (на профессиональном жаргоне — кодерами), а те, кто разрабатывает алгоритмы — алгоритмистами, специалистами предметной области, математиками.
В более широком смысле под программированием понимают весь спектр деятельности, связанный с созданием и поддержанием в рабочем состоянии программ — программного обеспечения ЭВМ. Более точен современный термин — «программная инженерия» (также иначе «инженерия ПО»). Сюда входят анализ и постановка задачи, проектирование программы, построение алгоритмов, разработка структур данных, написание текстов программ, отладка и тестирование программы (испытания программы), документирование, настройка (конфигурирование), доработка и сопровождение.

Глава 7. Работа с файлами в программах на ассемблере

:prg07_19.a$m - программа демонстрации определения факта того. ;в какой системе работает программа.
.code
;. определим номер версии ОС MS DOS
mov al .00
movah.30h ;номер функции DOS
int21h ;А1-главный номер версии. АН-младший номер версии
]с exit ;переход в случае ошибки

В регистрах AL и АН возвращаются главный и младший номера версии MS DOS. При функционировании под Windows эти номера равны 07h и Oah соответственно. Задание значения AL = 01 дает такой же эффект.

:prg07_20.asm - программа демонстрации определения факта работы в среде MS DOS 7.0.
.code
:-----определить факт работы в среде MS DOS 7.0
movax.4a33h ;номер функции DOS int 2fh
cmp ax, 0
jneexit ;переход, если работа не в среде MS DOS 7.0

FILETIME Struc
DwLowDateTime dd ? :младшие 32 бита значения времени DwHighDateTime dd ? хтаршие 32 бита значения времени FILETIME ends

Теперь приведем перечень функций прерывания 21h, работающих с файлами, которые имеют длинные имена. Для удобства дальнейшего рассмотрения в следующей таблице приведены соответствующие функции API WIN32 и «старые» функции прерывания 21h.

В различных ФС допустимое имя файла может иметь различную длину ц нем могут использоваться различные наборы символов. Так, в RT-H и RSX-Ц имена файлов состоят из символов кодировки RADIX-50 и имеют длину 9 символов: 6 символов – собственно имя, а 3 – расширение. При этом имя имеет вид "ХХХХХХ.ХХХ", но символ '.' не является частью имени – это просто знак препинания. Предполагается, что расширение должно соответствовать типу данных, хранящихся в файле: SAV будет именем абсолютного загружаемого модуля, FOR – программы на Фортране, CRH – "файлом информации о системном крахе", как было написано в одном переводе руководства (попросту говоря, это посмертная выдача ОС, по которой можно попытаться понять причину аварии).

Ограничения на формат имени в MS DOS

Любопытно, что MS/DR DOS при поиске в каталоге переводят в верхний регистр имя, заданное пользователем, но оставляют без изменений имя, считанное из каталога. Строго говоря, это ошибка: если мы создадим имя файла, содержащее буквы нижнего регистра, то ни одна программа не сможет открыть или переименовать такой файл.

Автору довелось столкнуться с такой проблемой при попытке прочитать дискету, записанную ОС ТС (Экспериментальная UNIX-подобная ОС для Паскаль-машины N9000). Проблему удалось решить только при помощи шестнадцатеричного дискового редактора прямым редактированием имен в каталогах. Возможно, существует и более элегантное решение, но автору не удалось его найти.

Использовать конструкцию *.* бесполезно, потому что, в действительности, операции над файлами, заданными таким образом, состоят из двух операций: FindFirst/FindNext, которая возвращает [следующее] имя файла, соответствующее шаблону, и Open. FindFirst/FindNext возвращает недопустимое имя файла и Open не может использовать его. Программа CHKDSK не возражает против имен файлов в нижнем регистре. Строго говоря, это тоже ошибка. Все остальные способы, так или иначе, сводятся к прямой (в обход ДОС) модификации ФС.

Кроме того, любопытных эффектов можно достичь, попытавшись создать файл с именем, содержащим русские буквы.

Наибольшим либерализмом в смысле имен отличаются ОС семейства Unix, в которых имя файла может состоять из любых символов кодировки ASCII, кроме символов '\000' и V, например, из восьми символов перевода каретки. При этом '\000' является ограничителем имени, а V – разделителем между именем каталога и именем файла. Никакого разделения на имя и расширение нет, и хотя имена файлов с программой на языке С заканчиваются ".с", а объектных модулей – ".о", точка здесь является частью имени. Вы можете создать файл с именем "gcc-2.5.8.tar.gz". В UNIX SVR3 длина имени файла ограничена 14 символами, а в BSD UNIX, Linux и SVR4– только длиной блока на диске, т. е. 512 байтами или более. При этом нулевой символ считается концом имени в каталоге.

Возможность использовать в именах неалфавитные символы типа перевода каретки или ASCII EOT (End Of Transmission) кажется опасным излишеством. На самом деле:

это не излишество а, скорее, упрощение – из процедур, работающих с именами, удалена проверка символа на "допустимость";
оно не столь уж опасно: такой файл всегда можно переименовать.

В некоторых случаях процесс набора имени файла в командной строке превращается в нетривиальное упражнение, потому что shell (командный процессор) рассматривает многие неалфавитные символы как команды. Но надо отметить, что, правильно используя кавычки и символ '\', пользователь может передать команде аргумент, содержащий любые символы ASCII, кроме \000".

Длинные имена файлов в ОС семейства СР/М

В последнее время в ОС стало модным поддерживать длинные имена файлов. Отчасти это, возможно, связано с тем, что производители ПО для персональных компьютеров осознали, что системы семейства Unix являются потенциально опасными конкурентами, а длинные имена файлов традиционно считаются одним из преимуществ этого семейства.

Например, OS/2, использующая файловую систему HPFS (High Performance File System – высокопроизводительная файловая система), поддерживает имена файлов длиной до 256 символов, содержащие печатаемые символы и пробелы. Точка считается частью имени, как и в UNIX, и можно создавать имена, содержащие несколько точек. Аналогичную структуру имеют имена в NTFS, используемой в Windows NT/2000/XP, VFAT (реализация файловой системы FAT16, используемая в Windows 95/98/ME) и FAT32.

Описанные ОС при поиске файла приводят к одному регистру все алфавитные символы в имени. С одной стороны, это означает дополнительное Удобство для пользователя – при наборе имени не нужно заботиться о регистре букв, с другой – пользователь не может создать в одном каталоге файлы "text.txt" и "Text.txt". Из-за этого, например, нельзя использовать принятое в UNIX соглашение о том, что файл на языке С имеет расширение "с", а на языке C++ – "С".

Главная же проблема, возникающая при работе с нечувствительными регистру именами, – это преобразование регистра в именах, использующи национальные алфавиты: русский, греческий, японскую слоговую азбуку т. д. Файловая система, поддерживающая такие имена, должна учитыват языковые настройки ОС, что создает много сложностей, в том числе и при считывании удаляемых носителей, записанных в одной стране, где-нибудь за границей. В системах семейства Win32 эта проблема решена за счет хранения имен в формате Unicode.

Некоторые ОС, например, RSX-11 и VMS, поддерживают также номер версии файла. В каталоге может существовать несколько версий файла с одним именем; если номер версии при открытии файла не задается, то открывается последняя версия.

Версии файла очень удобны при разработке любых объектов, от программ или печатных плат до книг: если вам не понравились изменения, внесенные вами в последнюю версию, вы всегда можете откатиться назад. Ныне функцию хранения предыдущих версий изменяемых файлов и управляемого отката к ним реализуют специальные приложения, системы управления версиями (version control system) (RCS, CVS и др.).

Поддержка длинного имени файла ( LFN ) - это обратно совместимое расширение Microsoft схемы именования файлов 8.3 (короткое имя файла), используемой в DOS . Длинные имена файлов могут быть более описательный характер, в том числе более длинных расширений файлов , таких как .jpg , .tiff , .html , и .xhtml которые являются общими для других операционных систем, а не специализированные сокращенных названий , таких как .jpg , .tif , .htm , или .xht . Стандарт был общим с таблицей размещения файлов (FAT) файловыми системами с момента ее первой реализации в Windows NT 3.5 1994.

Чтобы поддерживать совместимость со старыми операционными системами, Microsoft сформулировала метод создания имени файла формата 8.3 из длинного имени файла (например, Microsoft.txt до MICROS

1.TXT ) и связывания его с файлом.

СОДЕРЖАНИЕ

Проблемы совместимости

Microsoft реализовала поддержку LFN в файловой системе FAT, используя скрытые записи каталога типа метки тома для хранения более длинных имен; эта схема известна как VFAT и была выбрана для совместимости, поскольку метки томов обычно игнорируются программами и компонентами операционной системы (ОС). Программы, работающие в более старых ОС, по-прежнему могут обращаться к коротким именам файлов, в то время как более новые ОС и программы, поддерживающие LFN, могут использовать более длинные.

Когда поддержка LFN была впервые введена в операционную систему на основе DOS в форме Windows 95 , это вызывало некоторые проблемы для старых программ. Например, программа DOS, выполняющая операции с каталогами на уровне секторов, когда Windows находилась в режиме DOS, могла уничтожить информацию о длинных именах файлов, поэтому по умолчанию доступ к жестким дискам на уровне секторов в этом режиме был запрещен.

После загрузки в простой DOS длинные имена файлов не видны, если не установлен драйвер VFAT LFN. Microsoft не добавляла поддержку LFN во многие из своих старых программ, включая File Manager , файловый менеджер Windows 3.1x (Windows for Workgroups), который был устаревшим из-за новой оболочки операционной системы, Windows Explorer . Windows NT поддерживала LFN в файловых системах NTFS, начиная с выпуска NT 3.1, и все его утилиты, включая File Manager, были обновлены для поддержки LFN. В NT 3.5 добавлена поддержка FAT LFN при подготовке к Windows 95. Однако версия диспетчера файлов для Windows 95 пришла из Windows for Workgroups 3.11.

OS / 2 хранит LFN для файловых систем FAT в .LONGNAME расширенных атрибутах , несовместимых с реализацией Microsoft и видимых только для инструментов, поддерживающих стандарт OS / 2. Многие API-интерфейсы, обеспечивающие доступ к файлам по имени пути, не могут видеть новые, более длинные имена без поддерживающего драйвера.

Пределы

Поскольку реализация FAT LFN наложена на более старую, более ограниченную систему именования, неизбежны сложности, например, попытка создать слишком много файлов с одинаковыми первыми шестью буквами. Кроме того, более вероятно возникновение проблем при создании файлов или папок в корневом каталоге, поскольку FAT12 и FAT16 выделяют место только для 512 записей корневого каталога на жестких дисках. Поскольку длинные имена файлов используют более одной записи каталога, эта проблема может возникнуть с менее чем 512 файлами или папками в корневом каталоге. Есть место только для 24 длинных имен файлов максимальной длины (512 / (1 + 20)). Эта проблема не существует для томов FAT32 .

Система длинных имен файлов допускает максимальную длину 255 символов UCS-2, включая пробелы и не буквенно-цифровые символы (исключая следующие символы, которые имеют особое значение в интерпретаторе команд COMMAND.COM или ядре операционной системы: \ /: *? " <> | ). Это достигается путем объединения в цепочку до 20 записей каталога по 13 2-байтовых символов Unicode каждая. Максимальная длина имени пути составляет 256 символов, включая все родительские каталоги и имя файла. 255 символов в смешанном регистре. имя файла возможно только для файлов или папок без подпапок в корневой папке любого диска.

Драйверы VFAT LFN

Ниже приведен список драйверов, которые можно использовать для поддержки длинных имен файлов VFAT, используемых в Windows 95. Хотя драйверы, такие как DOSLFN, можно загружать практически в любые версии DOS, они лучше всего работают с версиями DOS, которые поддерживают Сами LFN, например MS-DOS 7.10, так что команды DOS, такие как, также DIR будут отображать длинные имена файлов.

Операционные системы	Имя драйвера	Провайдер
любой простой DOS	ДОСЛФН, ЛФНДОС	сторонний
DR-DOS	LONGNAME	включены
OS / 2	VFAT-OS2.IFS	сторонний
Windows NT 4.0	NTLFN	сторонний

Другие реализации

До того, как поддержка LFN была реализована в семействе файловых систем FAT, различные файловые менеджеры предоставляли свои собственные методы для прикрепления и поддержки более длинных описаний файлов. Среди первых, кто это сделал, - альтернативные процессоры командной строки 4DOS и NDOS с их внутренней DESCRIBE командой и соответствующими DESCRIPT.ION файлами. Последние представляют собой необязательные скрытые файлы, расположенные в каждом каталоге, в которых хранится построчный список имен файлов, расположенных в каталоге, вместе с их текстовым описанием и дополнительными записями метаданных, например расширенными атрибутами и данными конфигурации для других программ. Описания могут иметь длину до 511 символов и отображаются рядом с именами файлов почти так же, как длинные имена файлов указываются вместе с их короткими псевдонимами файлов в DIR списках. Если для файла существует запись, она будет скопирована и перемещена вместе с файлом до тех пор, пока эти процессоры командной строки используются для выполнения операции. Эта схема до сих пор поддерживается преемниками, такими как 4OS2 , 4NT / Take Command . Он также был принят различными другими программами, такими как Volkov Commander (VC), DOS Navigator (DN), Open DOS Navigator (ODN), DOS Navigator Necromancer (NDN), Windows Commander , Total Commander , Double Commander , 7-Zip , XnView , ACDSee , Newsbin Pro , V, FreeCOM и некоторые приложения на основе CUI_LIB.

Human68K , операционная система компьютеров Sharp X68000 с 1986 года, основана на расширенной файловой системе FAT. Это позволяет до 18,3 символов в имени файла (вместо 8.3 в FAT) и позволяет также верхний и строчные символы (а также кандзи в Shift , JIS кода), которые все рассматриваются как отличительные. Если использовать только имена файлов в формате 8.3 и символы верхнего регистра, дискеты Human68K полностью совместимы со стандартным японским форматом FAT 1232 KiB (77 цилиндров, 2 головки, 8 секторов, 1024 байта / сектор). Этот формат используется в компьютерах серий NEC PC-9800 , Fujitsu FMR и FM Towns .

Тома Novell NetWare версий 3.x и 4.x могут также поддерживать совместимые с Microsoft длинные имена файлов, путем загрузки дополнительного загружаемого модуля NetWare (NLM).

Для поддержки приложений Java без реализации схемы, совместимой с VFAT , основанная на FlexOS ОС IBM 4690 версии 2 представила свою собственную архитектуру виртуальной файловой системы (VFS) для хранения длинных имен файлов в файловой системе FAT с обратной совместимостью. Если этот параметр включен, виртуальные имена файлов (VFN) доступны под отдельными буквами логических дисков, тогда как настоящие имена файлов (RFN) остаются доступными под исходными буквами дисков.

По стандарту диски могут быть разбиты на логические разделы, но мы будем рассматривать диски с одним разделом.

Как вы знаете из предыдущих лекций: блоки записываются последовательно; по спирали; сектора по 2352 байта.

Порядок записи информации:

Каждый CD-ROM начинается с 16 блоков (неопределенных ISO 9660), эта область может быть использована для размещения загрузчика ОС или для других целей.

Дальше один блок основного описателя тома - хранит общую информацию о CD-ROM, в нее входит:
- идентификатор системы (32байта)
- идентификатор тома (32байта)
- идентификатор издателя (128байт)
- идентификатор лица, подготовившего данные (128байт)
- имена трех файлов, которые могут содержать краткий обзор, авторские права и библиографическая информация.
- ключевые слова: размер логического блока (как правило 2048, но могут быть 4096, 8192 и т.д.); количество блоков; дата создания; дата окончания срока службы диска.
- описатель корневого каталога (номер блока содержащего каталог).

Могут быть дополнительные описатели тома, подобные основному.

Каталоговая запись стандарта ISO 9660.

Расположение файла - номер начального блока, т.к. блоки располагаются последовательно.

L - длина имени файла в байтах

Имя файла - 8 символов, 3 символа расширения (из-за совместимости с MS-DOS). Имя файла может встречаться несколько раз, но с разными номерами версий.

Sys - поле System use (используется различными ОС для своих расширений )

Порядок каталоговых записей:

Описатель самого каталога (аналог ".")

Ссылка на родительский каталог (аналог "..")

Остальные записи (записи файлов) в алфавитном порядке

Количество каталоговых записей не ограничено, но ограничено количество вложенности каталогов - 8.

В стандарте ISO 9660 определены три уровня ограничений:

имена файлов и каталогов до 31 символа

- имена файлов и каталогов до 31 символа
- файлы могут быть не непрерывными, состоять из разделов

3.1.2 Рок-ридж расширения для UNIX

Это расширение было создано, чтобы файловая система UNIX была представлена на CD-ROM.

Для этого используется поле System use.

Расширения содержат следующие поля:

PX - атрибуты POSIX (стандартные биты rwxrwxrwx, (чтение, запись, запуск) (владелец, группа, все) )

PN - старший и младший номер устройств (чтобы можно было записать каталог /dev, который содержит устройства)

SL - символьная связь

NM - альтернативное имя, позволяет использовать произвольные имена, без ограничений

CL - расположение дочернего узла (чтобы обойти ограничение на вложенность каталогов)

PL - расположение дочернего узла (чтобы обойти ограничение на вложенность каталогов)

RE - перераспределение (чтобы обойти ограничение на вложенность каталогов)

TF - временные штампы (время создания, последнее изменение , последний доступ)

3.1.3 Joliet расширения для Windows

Это расширение было создано, чтобы файловая система ОС Windows 95 была представлена на CD-ROM.

Для этого используется поле System use.

Расширения содержат следующие поля:

Длинные имена файлов (до 64 символов)

Набор символов Unicode (поддержка различных языков)

Преодоление ограничений на вложенность каталогов

Имена каталогов с расширениями

3.1.4 Romeo расширения для Windows

Стандарт Romeo предоставляет другую возможность записи файлов с длинными именами на компакт-диск. Длина имени может составлять 128 символов, однако использование кодировки Unicode не предусмотрено. Альтернативные имена в этом стандарте не создаются, поэтому программы MS-DOS не смогут прочитать файлы с такого диска.

Вы можете выбрать стандарт Romeo только в том случае, если диск предназначен для чтения приложениями Windows 95 и Windows NT.

3.1.5 HFS расширения для Macintosh

Иерархическая файловая система компьютеров Macintosh, не совместима ни с какими другими файловыми системами и называется Hierarchical File System (HFS).

3.1.6 Файловая система UDF (Universal Disk Format)

Изначально созданная для DVD, с версии 1.50 добавили поддержку CD-RW и CD-R.

Эта файловая система позволяет дописывать диски, а также поддерживает большие размеры файлов и длинные имена файлов.

3.2 Файловая система CP/M

CP/M (Control Program for Microcomputers) - операционная система, предшественник MS-DOS.

В ее файловой системе только один каталог, с фиксированными записями по 32 байта.

Имена файлов - 8+3 символов верхнего регистра.

После каждой перезагрузки рассчитывается битовый массив занятых и свободных блоков. Массив находится постоянно в памяти (для 180Кбайтного диска 23 байта массива). После завершения работы, он не записывается на диск.

Каталоговая запись CP/M

Видно, что максимальный размер файла 16Кбайт (16*1Кбайт).

Для файлов размером от 16 до 32 Кбайт можно использовать две записи. Для до 48 Кбайт три записи и т.д.

Порядковый номер записи хранится в поле экстент.

Код пользователя - каждый пользователь мог работать только со своими файлами.

Порядок чтения файлов:

Файл открывается системным вызовом open

Читается каталоговая запись, из которой получает информацию о всех блоках.

Вызывается системный вызов read

3.2 Файловая система MS-DOS (FAT-12,16,32)

В первых версиях был только один каталог (MS-DOS 1.0).

С версии MS-DOS 2.0 применили иерархическую структуру.

Каталоговые записи, фиксированны по 32 байта.

Имена файлов - 8+3 символов верхнего регистра.

Порядок чтения файлов:

Файл открывается системным вызовом open, которому указывается путь к файлу (может быть абсолютным и относительным).

Файловая система открывает каталоги (согласно пути), считывает последний каталог в память.

Ищет описатель файла.

Читается дескриптор файла, из которого получает информацию о всех блоках.

Вызывается системный вызов read

Каталоговая запись MS-DOS, обратите внимание на пустые 10 байт, они будут задействованы в Windows 98

Атрибут архивный нужен для программ резервного копирования, по нему они определяют надо копировать файл или нет.

Поле время (16 разрядов) разбивается на три подполя:

секунды - 5бит (2^5=32 поэтому хранятся с точностью до 2-х секунд)

Поле даты (16 разрядов) разбивается на три подполя:

год - 7бит (начинается с 1980г, т.е. максимальный 2107г.)

Теоретически размер файлов может быть до 4Гбайт (32 разряда).

Все блоки файла в записи не хранятся, а только первый блок. Этот номер используется в качестве индекса для 64К (для FAT-16) элементов FAT-таблицы, хранящейся в оперативной памяти.

В зависимости от количества блоков на диске в системе MS-DOS применяется три версии файловой системы FAT:

FAT-32 - для адреса используются только 28 бит, поэтому правильнее назвать FAT-28

Размер блока (кластера) должен быть кратным 512 байт.

В первой версии MS-DOS использовалась FAT-12 с 512 байтовыми блоками, поэтому максимальный размер раздела мог достигать 2Мбайта (2^12*512байта).

С увеличением дисков, этого стало не хватать, стали увеличивать размер блоков 1,2 и 4 Кбайта (2^12) (при этом эффективность использования диска падает).

FAT-12 до сих пор применяется для гибких дисков.

16-разрядные дисковые указатели

Размеры кластеров 512, 1, 2, 4, 8, 16 и 32Кбайт (2^15)

Таблица постоянно занимала в памяти 128 Кбайт.

Максимальный размер раздела диска мог достигать 2Гбайта (2^16*32Кбайта).

Причем кластер в 32 Кбайта для файлов со средним размером в 1Кбайт, не эффективен.

Размеры кластеров 512, 1, 2, 4, 8, 16 и 32Кбайт

Максимальный размер раздела диска мог бы достигать 2^28*2^15, но здесь уже вступает другое ограничение - 512 байтные сектора адресуются 32-разрядным числом, а это 2^32*2^9, т.е. 2 Тбайта.

Максимальный размер раздела для различных размеров кластеров

Размер кластера, Кбайт

Из таблицы видно, что FAT-16 использовать не эффективно уже при разделах в 256 Мбайт, учитывая, что средний размер файла 1Кбайт.

3.2.4 Расширение Windows 98 для FAT-32

Для расширения были задействованы 10 свободных бит.

Формат каталоговой записи в системе FAT-32 с расширениями для Windows 98

Пять добавленных полей:

NT - предназначено для совместимости с Windows.

Sec - дополнение к старому полю время, позволяет хранить время с точностью до секунды (было 2 секунды)

Дата и время создания файла (Creation time)

Дата (но не время) последнего доступа (Last access)

Для хранения номера блока выделено еще 2 байта (16 бит), т.к. номера блоков стали 32-разрядные.

Основная надстройка над FAT-32, это длинные имена файлов.

Для каждого файла стали присваивать два имени:

Короткое 8+3 для совместимости с MS-DOS

Длинное имя файла, в формате Unicode

Доступ к файлу может быть получен по любому имени.

Если файлу дано длинное имя (или используются пробелы), то система делает следующие шаги:

берет первые шесть символов

преобразуются в верхний регистр ASCII, удаляются пробелы, лишние точки, некоторые символы преобразуются в "_"

если такое имя есть, то используется суффикс

Короткие имена хранятся в в обычном дескрипторе файла.

Длинные имена хранятся в дополнительных каталоговых записях, идущих перед основным описателем файла. Каждая такая запись содержит 13 символов формата Unicode (для символа Unicode нужно два байта).

Формат каталогов записи с фрагментом длинного имени файла в Windows 98

Поле "Атрибуты" позволяет отличить фрагмент длинного имени (значение 0х0F) от дескриптора файла. Старые программы MS-DOS каталоговые записи со значением поля атрибутов 0х0F, просто игнорируют.

Последовательность - порядковый номер в последовательности фрагментов.

Длина имени файла ограничена 260 символами не из-за порядкового номера (1 байт), для номера используются только 6 бит 6х13=819 символов.

Контрольная сумма нужна для выявления ошибок, т.к. файл с длинным именем может удалить MS-DOS и создать новый, и тогда останутся не удаленные записи, которые "прилипнут" к новому файлу. Т.к. это поле один байт, есть вероятность 1/256 что Windows 98 не заметит подмены.

3.3 Файловая система NTFS

Файловая система NTFS была разработана для Windows NT.

64-разрядные адреса, т.е. теоретически может поддерживать 2^64*2^16 байт (1 208 925 819 Пбайт

Размеры блока (кластера) от 512байт до 64 Кбайт, для большинства используется 4Кбайта.

Поддержка больших файлов.

Имена файлов ограничены 255 символами Unicode.

Длина пути ограничивается 32 767 (2^15) символами Unicode.

Имена чувствительны к регистру, my.txt и MY.TXT это разные файлы (но из-за Win32 API использовать нельзя), это заложено на будущее.

Журналируемая файловая система, т.е. не попадет в противоречивое состояние после сбоев.

Контроль доступа к файлам и каталогам.

Поддержка жестких и символических ссылок.

Поддержка сжатия и шифрования файлов.

Поддержка дисковых квот.

Главная файловая таблица MFT (Master File Table) - главная структура данных в каждом томе, записи фиксированные по 1Кбайту. Каждая запись описывает один каталог или файл. Для больших файлов могут использоваться несколько записей, первая запись называется - базовой записью.

MFT представляет собой обычный файл (размером до 2^48 записей), который может располагаться в любом месте на диске.

Главная файловая таблица MFT, каждая запись ссылается на файл или каталог.

Первые 16 записей MFT зарезервированы для файлов метаданных. Каждая запись описывает нормальный файл, имена этих файлов начинаются с символа "$".

Каждая запись представляет собой последовательность пар (заголовок атрибута, значение).

Некоторые записи метаданных в MFT:

0) Первая запись описывает сам файл MFT, и содержит все блоки файла MFT. Номер первого блока файла MFT содержится в загрузочном блоке.

1) Дубликат файла MFT, резервная копия.

2) Журнал для восстановления, например, перед созданием, удалением каталога делается запись в журнал. Система не попадет в противоречивое состояние после сбоев.

3) Информация о томе (размер, метка и версия)

4) Определяются атрибуты для MFT записей.

6) Битовый массив использованных блоков - для учета свободного места на диске

7) Указывает на файл начальной загрузки

Атрибуты, используемые в записях MFT:

Стандартная информация - флаговые биты (только чтение, архивный), временные штампы и т.д.

Имя файла - имя файла в кодировке Unicode, файлы могут повторятся в формате MS-DOS 8+3.

Список атрибутов - расположение дополнительных записей MFT

Идентификатор объекта - 64-разрядный идентификатор файла, уникальный для данного тома.

Точка повторного анализа - используется для символьных ссылок и монтирования устройств.

Корневой индекс - используется для каталогов

Размещение индекса - используется для очень больших каталогов

Битовый массив - используется для очень больших каталогов

Поток данных утилиты регистрации - используется для шифрования

Данные - поточные данные, может повторяться, используется для хранения самого файла. За заголовком следует список дисковых адресов, определяющий положение файла на диске, если файл очень маленький (несколько сотен байт), то следует сам файл (такой файл называется - непосредственный файл).

Как привило, все данные файла не помещаются в запись MFT.

Дисковые блоки файлам назначаются по возможности в виде серий последовательных блоков (сегментов файлов). В идеале файл должен быть записан в одну серию (не фрагментированный файл), файл, состоящий из n блоков, может быть записан от 1 до n серий.

Запись MFT для 9-блочного файла, состоящего из трех сегментов (серий).
Вся запись помещается в одну запись MFT (файл не сильно фрагментирован).

Заголовок содержит количество блоков (9 блоков).

Каждая серия записывается в виде пары, дисковый адрес - количество блоков (20-4, 64-2, 80-3).

Каждая пара, при отсутствие сжатия, это два 64-разрядные числа (16 байт на пару).

Многие адреса содержат большое количество нулей, сжатие делается за счет убирания нулей в старших байтах. В результате для пары требуется чаще всего 4байта.

Если файл сильно фрагментирован, требуется несколько записей MFT.

Три записи MFT для сильно фрагментированного файла.
В первой записи указывается индексы на дополнительные записи.

Может потребоваться очень много индексов MFT, так что индексы не поместятся в запись. В этом случае список хранится не в MFT, а в файле.

Запись MFT для небольшого каталога

Поиск файла в каталоге по имени состоит в последовательном переборе имен файлов.

Для больших каталогов используется другой формат. Используется дерево В+, обеспечивающее поиск в алфавитном порядке.

3.3.1 Поиск файла по имени

При создании файла, программа обращается к библиотечной процедуре

Этот вызов попадает в совместно используемую библиотеку уровня пользователя kernel32.dll, где \??\ помещается перед именем файла, и получается строка:

Это имя пути передается системному вызову NtFileCreate в качестве параметра.

Этапы поиска файла C:\windows\readmy.txt

3.3.2 Сжатие файлов

Если файл помечен как сжатый, то система автоматически сжимает при записи, а при чтении происходит декомпрессия.

Берутся для изучения первые 16 блоков файла (не зависимо от сегментов файла).

При меняется к ним алгоритм сжатия.

Если полученные данные можно записать хотя бы в 15 блоков, они записываются в сжатом виде.
Если их можно записать только в 16 блоков, то они записываются в несжатом виде.

Алгоритм повторяется для следующих 16 блоков.

Запись MFT для предыдущего файла.

Как видно из рисунка, сжатие приводит к сильной фрагментации.

Чтобы прочитать сжатый блок системе придется распаковать весь сегмент. Поэтому сжатие применяют к 16 блокам, если увеличить количество блоков, уменьшится производительность (но возрастет эффективность сжатия).

3.3.3 Шифрование файлов

Любую информацию, если она не зашифрована, можно прочитать, получив доступ. Поэтому самая надежная защита информации от несанкционированного доступа - шифрование.

Даже если у вас украдут винчестер, прочесть данные не смогут (большинство не сможет).

Если файл помечен как шифрованный, то система автоматически шифрует при записи, а при чтении происходит дешифрация.

Шифрование и дешифрование выполняет не сама NTFS, а специальный драйвер EFS (Encrypting File System).

Каждый блок шифруется отдельно.

Читайте также: