FAT32
File Allocation Table ( FAT ) je souborový systém vyvinutý pro osobní počítače a byl výchozím souborovým systémem pro operační systémy MS-DOS a Windows 9x . Původně vyvinutý v roce 1977 pro použití na disketách, posléze byl upraven pro použití na pevných discích a dalších zařízeních. Zvýšení kapacity diskových jednotek si vyžádalo tři hlavní varianty: FAT12 , FAT16 a FAT32. FAT byl nahrazen NTFS jako výchozí souborový systém v operačních systémech Microsoft počínaje Windows XP. Nicméně FAT se i nadále používá na flash a dalších polovodičových paměťových kartách a modulech (včetně USB flash disků ), mnoha přenosných a vestavěných zařízeních kvůli jeho kompatibilitě a snadné implementaci.
Souborový systém používá indexovou tabulku uloženou v zařízení k identifikaci řetězců oblastí ukládání dat spojených se souborem, File Allocation Table ( FAT ). FAT je staticky přidělen v době formátování. Tabulka je propojený seznam položek pro každý cluster, souvislou oblast diskového úložiště. Každá položka obsahuje buď číslo dalšího clusteru v souboru, nebo značku označující konec souboru, nevyužité místo na disku nebo speciální vyhrazené oblasti disku. Kořenový adresář disku obsahuje číslo prvního clusteru každého souboru v tomto adresáři. Operační systém pak může procházet FAT a vyhledávat číslo clusteru každé následné části souboru disku jako řetězec clusteru, dokud není dosaženo konce souboru. Podadresáře jsou implementovány jako speciální soubory obsahující položky adresářů příslušných souborů.
Každá položka v propojeném seznamu FAT má pevný počet bitů: 12, 16 nebo 32. Maximální velikost souboru nebo diskové jednotky, ke které lze přistupovat, je součin největšího počtu, který lze do položek uložit (méně několik hodnot vyhrazených pro označení nepřiděleného místa nebo konce seznamu) a velikost diskového clusteru. I když je k rozšíření souboru potřeba pouze jeden bajt úložiště, musí mu být přidělen celý cluster a žádný jednotlivý cluster nemůže pojmout více než jeden soubor, takže velké clustery plýtvají velkým množstvím místa na disku, pokud existuje velký počet malých souborů. .
Aby společnost Microsoft překonala limit velikosti svazku FAT16 a zároveň umožnila kódu v reálném režimu DOS zpracovat formát, navrhla novou verzi souborového systému FAT32 , která podporovala zvýšený počet možných clusterů, ale mohla znovu použít většinu existujícího kódu, takže konvenční paměťová zátěž byla pod DOSem zvýšena o méně než 5 KB. Hodnoty clusteru jsou reprezentovány 32bitovými čísly, z nichž 28 bitů slouží k uložení čísla clusteru.
Maximální možná velikost souboru na svazku FAT32 je 4 GB mínus 1 bajt nebo 4 294 967 295 (2 32 − 1) bajtů. Toto omezení je důsledkem záznamu o délce 4bajtového souboru v tabulce adresářů a ovlivnilo by také relativně velké oddíly FAT16, které umožňuje dostatečná velikost sektoru.
NTFS
New Technology File System ( NTFS ) je proprietární systém souborů stanování vyvinutý společností Microsoft. Počínaje Windows NT 3.1 je to výchozí souborový systém řady Windows NT. Nahradil File Allocation Table (FAT) jako preferovaný souborový systém ve Windows a je podporován také v Linuxu a BSD. Podpora čtení a zápisu NTFS je poskytována pomocí bezplatné a open-source implementace jádra známé jako NTFS3 v Linuxu a ovladače NTFS-3G v BSD. Pomocí příkazu může Windows převést FAT32 /16/12 na NTFS bez nutnosti přepisování všech souborů. NTFS používá několik souborů, které jsou uživateli obvykle skryté, k ukládání metadat o jiných souborech uložených na disku, což může pomoci zvýšit rychlost a výkon při čtení dat. Na rozdíl od FAT a High Performance File System (HPFS) podporuje NTFS seznamy řízení přístupu (ACL), šifrování souborového systému, transparentní kompresi, řídké soubory a Journaling file system souborů. NTFS také podporuje stínovou kopii, která umožňuje zálohování systému, když je spuštěn, ale funkce stínových kopií se v různých verzích Windows může lišit.
Zatímco různé verze NTFS jsou z větší části plně kompatibilní, existují technické aspekty pro připojení novějších svazků NTFS ve starších verzích Microsoft Windows. To má vliv na duální spouštění a externí přenosné pevné disky. Například pokus o použití oddílu NTFS s “Předchozími verzemi” ( Stínová kopie svazku ) v operačním systému, který jej nepodporuje, bude mít za následek ztrátu obsahu těchto předchozích verzí. Nástroj příkazového řádku systému Windows s názvem convert.exe může převést podpůrné systémy souborů na NTFS, včetně HPFS (pouze v systémech Windows NT 3.1, 3.5 a 3.51), FAT16 a FAT32 (v systému Windows 2000 a novějších).
V NTFS je každému souboru nebo složce přiřazen popisovač zabezpečení , který definuje jejich vlastníka a obsahuje dva seznamy řízení přístupu (ACL). První ACL, nazývaný diskreční seznam řízení přístupu (DACL), přesně definuje, jaký typ interakcí (např. čtení, zápis, spouštění nebo mazání) jsou povoleny nebo zakázány kterým uživatelem nebo skupinami uživatelů. Soubory ve složce mohou například
C:\Program Files číst a spouštět všichni uživatelé, ale upravovat je může pouze uživatel s oprávněními správce. Windows Vista přidává povinné informace o řízení přístupu do seznamů DACL. Seznamy DACL jsou primárním cílem Řízení uživatelských účtů v systému Windows Vista a novějších.
Druhý ACL, nazývaný systémový přístupový seznam (SACL), definuje, které interakce se souborem nebo složkou mají být auditovány a zda by měly být protokolovány, když je aktivita úspěšná, neúspěšná nebo obojí. Například lze povolit audit citlivých souborů společnosti, aby se její manažeři dozvěděli, kdy se je někdo pokusí smazat nebo vytvořit kopii, a zda se mu to podaří.
Encrypting File System (EFS) poskytuje uživatelsky transparentní šifrování jakéhokoli souboru nebo složky na svazku NTFS. EFS funguje ve spojení se službou EFS, Microsoft CryptoAPI a EFS File System Run-Time Library (FSRTL). EFS funguje tak, že zašifruje soubor hromadným symetrickým klíčem (také známým jako File Encryption Key nebo FEK), který se používá, protože zašifrování a dešifrování velkého množství dat zabere relativně málo času, než když šifra asymetrického klíče se používá. Symetrický klíč, který se používá k zašifrování souboru, je poté zašifrován veřejným klíčem , který je přidružen k uživateli, který soubor zašifroval, a tato zašifrovaná data jsou uložena v alternativním datovém toku zašifrovaného souboru. K dešifrování souboru používá systém souborů soukromý klíč uživatele k dešifrování symetrického klíče, který je uložen v datovém toku. Poté použije symetrický klíč k dešifrování souboru. Protože se to děje na úrovni systému souborů, je to pro uživatele transparentní. V případě, že uživatel ztratí přístup ke svému klíči, byla do systému EFS zabudována podpora dalších dešifrovacích klíčů, takže agent obnovy může v případě potřeby stále přistupovat k souborům. Šifrování poskytované systémem NTFS a komprese poskytované systémem NTFS se vzájemně vylučují; NTFS však lze použít pro jeden a nástroj třetí strany pro druhý.
exFAT
exFAT ( Extensible File Allocation Table ) je souborový systém představený společností Microsoft v roce 2006 a optimalizovaný pro flash paměti, jako jsou USB flash disky a SD karty . exFAT byl proprietární až do 28. srpna 2019, kdy Microsoft zveřejnil jeho specifikaci. Microsoft vlastní patenty na několik prvků svého designu.
exFAT lze použít tam, kde NTFS není proveditelné řešení (kvůli režii datové struktury), ale kde je vyžadován větší limit velikosti souboru než u standardního souborového systému FAT32 (tj. 4 GB ). exFAT byl přijat asociací SD jako výchozí souborový systém pro karty SDXC větší než 32 GB .