Файлы метаданных NTFS и загрузочный файл

Все данные на томе NTFS хранятся в файлах, включая структуры данных, используемые для поиска и считывания файлов, данные начального загрузчика и битовую карту, содержащую информацию о распределении пространства на томе (метаданные NTFS). Хранение всего в виде файлов облегчает ФС поиск и управление данными, а доступ к каждому отдельному файлу может быть ограничен посредством дескриптора защиты. Кроме того, в случае повреждения участка диска NTFS может переместить файлы метаданных, и информация на диске по-прежнему будет доступной.

Как говорилось выше, в MFT имеется запись для каждого файла на диске, включая запись для самой себя. Файловая запись MFT содержит либо все атрибуты данного файла, либо отображения VCN-LCN, которые определяют, где на диске расположены значения нерезидентных атрибутов файла. Расположение файловых записей MFT для файлов метаданных NTFS показано на рис. 3-13.

При первом обращении к тому NTFS должна смонтировать (mount) его — т. е. подготовить том к использованию. Чтобы смонтировать том, NTFS ищет загрузочный файл (он описан ниже), чтобы определить физический адрес MFT на диске. Первой записью в таблице является файловая запись для самой MFT. Вторая запись соответствует файлу, находящемуся в середине диска и содержащему копию первых 16 рядов MFT. Эта неполная копия MFT используется для поиска файлов метаданных в том случае, если часть файла MFT по какой-либо причине нельзя считать.

После того как файловая запись для MFT найдена, NTFS считывает информацию отображения VCN-LCN для ее атрибута данных, распаковывает эту информацию и сохраняет ее в памяти. Данная информация говорит NTFS, где на диске находятся отрезки, составляющие MFT. Затем NTFS распаковывает записи MFT еще для нескольких файлов метаданных и открывает эти файлы. Далее NTFS выполняет операцию восстановления ФС (описана в разд. 4.3) и, наконец, открывает оставшиеся файлы метаданных Теперь том готов к использованию.

В процессе работы NTFS записывает информацию в еще один важный файл метаданных — журнал транзакций (log file). В журнале транзакций регистрируются все операции, влияющие на структуру тома, включая создание файла и любые команды, такие как Сору, изменяющие структуру каталогов. Журнал транзакций применяется для восстановления тома NTFS после сбоя системы.

Еще одна запись MFT зарезервирована для корневого каталога (известного также как "\"). Эта запись содержит индекс файлов и каталогов, хранящихся в корне структуры каталогов NTFS. Получив первый запрос на открытие некоторого файла, NTFS начинает поиск этого файла с файловой записи корневого каталога. После того как файл открыт, NTFS запоминает его файловую ссылку, чтобы при последующих операциях ввода-вывода обращаться к записи MFT этого файла напрямую.

Схема распределения пространства на томе хранится NTFS в файле битовой карты (bitmap file). Атрибут данных этого файла содержит битовую карту, каждый бит которой представляет один кластер тома и указывает, свободен ли данный кластер или занят некоторым файлом.

Рис. 3-13.Расположение в MFT файловых записей для файлов метаданных NTFS.

Другой важный системный файл — загрузочный файл (boot file), в котором хранится код начального загрузчика Windows NT. Для того чтобы можно было загрузить ОС, код начальной загрузки должен располагаться в определенном месте диска. Однако при форматировании утилита Format определяет эту область как файл, создавая для нее файловую запись. Благодаря созданию загрузочного

файла NTFS может придерживаться своего правила рассматривать все, находящееся на томе, как файлы. Загрузочный файл, как и файлы метаданных NTFS, имеет отдельную защиту при помощи дескрипторов защиты, которые применимы к любым объектам Windows NT. Модель "все, что находится на диске, есть файл" означает также, что начальный загрузчик можно модифицировать путем обычных операций файлового ввода-вывода, хотя в настоящее время загрузочный файл защищен от редактирования.

NTFS также поддерживает файл плохих кластеров (bad cluster file) для регистрации всех точек повреждения тома и файл тома (volume file), содержащий имя тома, версию NTFS, для которой он отформатирован, и бит, который, будучи установлен, сигнализирует, что содержимое тома повреждено и должно быть исправлено утилитой Chkdsk (см. разд. 5.3). Наконец, имеется файл, содержащий таблицу определения атрибутов (attribute definition table), которая задает типы атрибутов, поддерживаемые на томе, и указывает, можно ли их индексировать, восстанавливать операцией восстановления системы и т.д.

Дата добавления: 2015-07-10