уванні диска або розділу операційна система намагається використовувати мінімальний розмір кластера, при якому получающееся кількість кластерів не перевищує 65525. Очевидно, що чим більше розмір розділу, тим більше повинен бути розмір кластера. Багато операційних систем неправильно працюють з кластером розміром в 128 секторів. У результаті максимальний розмір розділу FAT16 зменшується до 2 гігабайт. Звичайно чим більше розмір кластера, тим більше стають втрати дискового простору. Це пов'язано з тим, що останній кластер, займаний файлом, заповнений лише частково. Наприклад, якщо файл розміром 17 Кбайт записується в розділ з розміром кластера 16 Кбайт, то цей файл займе два кластери, причому перший кластер буде заповнений повністю, а в другому кластері буде записаний тільки 1 Кбайт даних, а решта 15 Кбайт простору другого кластера залишаться заповненими і будуть недоступними для запису інших файлів. Якщо на великих дисках записується велика кількість маленьких файлів, то втрати дискового простору будуть значні. У наступній таблиці наводяться відомості про можливі втрати дискового простору при різних розмірах розділу.
Розмір разделаРазмер кластераПотері дискового пространства127 МБ2 КБ2% 128-255 МБ4 Кб4% 256-511 МБ8 Кб10% 512-1023 МБ16 Кб25% 1024-2047 МБ32 Кб40% 2048-4096 Мб64 Кб50%
Можливі два способи зменшення втрат дискового простору.
Перший - розбиття дискового простору на дрібні розділи з малим розміром кластера. Другий - використання іншої файлової системи, в якій для нумерації кластерів використовується інше кількість розрядів, що дозволяє значно зменшити розмір кластера.
З усього вище сказаного випливає, що основними недоліками файлової системи FAT16 є:
- Неможливість підтримки розділів диска розміром більше 2 Гб;
- Неможливість роботи з файлами розміром більше 2 Гб;
- Неможливість роботи з жорсткими дисками ємністю більше 8 Гб;
- Обмежений розмір кореневої папки, яка може містити не більше 512 елементів.
Файлова система FAT32
Для роботи з великими дисками була розроблена нова файлова система FAT32. Microsoft вперше представляє файлову систему FAT32 в операційній системі Windows 95 OSR2. У цій ФС, як випливає з назви розрядність покажчика на кластер збільшується до 32 біт, що значно збільшує кількість підтримуваних кластерів, і, отже, дозволяє зменшити їх розмір. Ви бачите, що розрядність покажчика становить 32 біта і, навіть використовуючи кластер 512 байт, ця файлова система може підтримувати диски в 127,9 Гбайт. А при використанні кластера 32 Кбайт вона може підтримувати диски до 2 Тбайт.
На перший погляд може здатися, що тепер можна використовувати кластер розмірів в один блок (512 байт), зменшивши тим самим втрати в хвостах файлів майже до нуля, але використання таких малих кластерів все ж не вигідно з міркувань продуктивності. Ви пам'ятаєте, що інформація про розташування файлу по кластерам міститься в FAT таблиці. Чим менше розмір кластера, тим більше кластерів займають файл і тим більше записів з'явиться в таблиці і відповідно тим довше буде відбуватися зчитування інформації про розташування файлу при доступі до нього.
Ще один важливий момент. Під час роботи файлові таблиці переносяться в оперативну пам'ять. І це логічно. Адже вважати з оперативної пам'яті інформацію про фото можна набагато швидше, ніж з жорсткого диска. При цьому, чим менше розмір кластера, тим більше записів у файловій таблиці і, відповідно, більше її обсяг. А це, у свою чергу, впливає на вимоги до розміру оперативної пам'яті.
Швидкодія системи FAT32 можна підвищити, збільшивши розмір кластера. Збільшуючи кластер в два рази, ми скорочуємо область FAT теж в два рази. У FAT32 це дуже важлива для швидкодії область займає кілька Мбайт. Скорочення області FAT в кілька разів дасть помітне збільшення швидкодії, так як обсяг системних даних файлової системи сильно скоротиться - зменшиться і час, що витрачається на читання даних про розташування файлів. Зворотний бік - істотно зростають втрати дискового простору.
Виходить замкнуте коло: чим більше розмір кластера, тим вище швидкодія, але зростають і втрати дискового простору; чим менше розмір кластера, тим більше економно витрачається дисковий простір, але катастрофічно падає швидкодію. Тому мінімальний кластер в FAT32 був обраний розміром 4 Кбайта, як компроміс між ефективністю зберігання даних і продуктивністю.
Оскільки ця файлова система призначалася для роботи з великими дисками, давайте розглянемо її з цього боку.
Великі диски потрібні для зберігання великих обсягів даних. Зі збільшенням числа файлів буде рости і роз...
