Toshkent axborot texnologiyalari universiteti u. R. Xamdamov, dj. B. Sultanov, S. S. Parsiyev, U. M. Abdullayev operatsion tizimlar

NTFS fayl tizimi
NTFS (NT File System) fayl tizimi FAT va HPFS (OS/2 uchun fayl tizimi) va o‘sha davrdagi boshqa mavjud fayl tizimlarini ishlab chiqishda orttirilgan tajriba hisobiga 1990-yillar boshlarida Windows NT OT uchun asosiy fayl tizimi sifatida ishlab chiqildi. Bugungi kunda NTFS Windows NT OT oilasining barcha versiyalarida, ya’ni, Windows NT 3.1 versiyasidan boshlab hozirgi kundagi Windows 8.1, Windows 10, Windows Server 2019 operatsion tizimlarida ham qo‘llanadi.
NTFS fayl tizimi xususiyatlari:

• 
  Katta fayllarni va 2⁶⁴ baytgacha hajmdagi disklarni qo‘llabquvvatlashi;
  
• 
  Diskni boshqaruv apparaturasi va dasturi uzilish bo‘lganda va rad etilgandan so‘ng qayta tiklanishi;
  
• 
  Katta o‘lchamli disklarda operatsiyalar tezligining yuqoriligi;
  
• 
  Fragmentatsiyalashning past darajasi, ya’ni katta o‘lchamli disklarda;
  
• 
  Yumshoq struktura, yangi yozuv turlarini qo‘shish hisobiga rivojlantirish va avvalgi FT versiyalari bilan muvofiq saqlaydigan fayl atributlari;
  
• 
  Diskli tarqatgich rad etilishiga bardoshlilik;  Alohida fayl va kataloglarga kirishni boshqarish.
  

NTFS tuzilishi
FAT va s5/ufs bo‘limlaridan farqi NTFS yoxud faylni o‘zini yoxud fayl qismini taqdim etadi. NTFS asosiy tuzilishi bosh fayl jadvali (Master File Table, MFT) hisoblanadi. MFT har bir fayli disk hajmiga bog‘liq (1, 2 yoki 4 kbayt) belgilangan uzunlikka ega bo‘ladi. Katta o‘lchamli disklar uchun MFT yozuvi o‘lchami 2 Kbaytga teng, uni biz yozuv o‘lchami deb hisoblaymiz. NTFS fayllar MFT da fayllar holatini belgilovchi fayl raqamini identifikatsiyalaydi. Faylni identifikatsiya-lashning bu yo‘li s5 va ufs fayl tizimlarida foydalaniladigan yo‘lga yaqinroq. NTFS klasterlar ketma ketligidan iborat bo‘ladi. NTFS klasterlar tartib raqami klasterning mantiqiy raqami (Logical Cluster Number, LCN) deb ataladi. NTFS fayli ham klasterlar ketma-ketligidan iborat bo‘ladi, shu sababli faylning ichki klaster tartib raqami virtual klaster raqami (Virtual Cluster Number, VCN) deb ataladi.

9.14- rasm. NTFS fayl tizimi tuzilishi
NTFS da klaster tartib raqamlarini saqlash uchun 264 ta klastergacha fayl o‘lchamini va diskni qo‘llab-quvvatlash imkoniyatini beradigan 64 razryadli ko‘rsatkichdan foydalanadi. Klasterning o‘lchami 4 Kbayt - 64 milliard kilobaytdan iborat fayl va disklardan foydalanish imkonini beradi. NTFS ning tuzilishini 9.14- rasmda ko‘rsatilgan. NTFS yuklovchi bloki bo‘limlar boshida joylashgan, uni nusxasi esa – bo‘lim o‘rtasida joylashgan. Yuklovchi blok BIOS parametrning standart bloklarini, bo‘limdagi bloklar miqdorini, shuningdek MFT asosiy nusxa boshlang‘ich mantiqiy klaster raqami va MFT ochiq nusxasini o‘z ichiga oladi.
So‘ng birinchi bo‘lakda MFT joylashadi u o‘z ichiga NTFS fayl tizimi to‘g‘risida yozuvlarni shakllantirishga yordam beradigan 16 ta standart tashkil qiluvchilarni oladi.
NTFS da fayl tuzilishi
NTFS dagi har bir fayl va katalog atributlar to‘plamidan iborat bo‘ladi. Fayl nomi va uni ma’lumotlari fayl atributi sifatida ko‘riladi. NTFS har bir atributi maydonlardan iborat bo‘ladi: atribut turi, uzunligi, qiymati va imkoniyatlari. Atribut turi, uzunligi va nomi atribut sarlovhasida ko‘rsatiladi. Tizimning mavjud atributlar to‘plami NTFS tuzilishini ifodalaydi. Tizim atributlari belgilangan nomga va uning turi kodiga, hamda aniq bir formaga (shaklga) ega bo‘ladi. Foydalanuvchilarni aniqlashda atributlarni qo‘llash mumkin. Fayl atributlarini saqlashning ikki xil yo‘li mavjud – MFT jadval yozuvida rezidentli saqlash va uni tashqi qismlarda norezidentli saqlash. Bunday ko‘rinishda fayl rezidentli qismi rezidentli atributlardan iborat bo‘ladi, norezidentli qismi esa – norezident atributlardan iborat bo‘ladi. Saralash faqat rezidentli atributlar bo‘yicha amalga oshirilishi mumkin.
Tizim to‘plami quyidagi atributlarni o‘z ichiga oladi:

• 
  Atributlar ro‘yxati (Attribute List) – har bir atribut joylashgan MFT yozuv raqamlari joyini ko‘rsatuvchi manzilni o‘z ichiga olgan fayldan iborat bo‘ladi.
  
• 
  Fayl nomi (File Name) – Unicode formatidagi fayl nomi uzunligi, hamda ona katalogi uchun MFT jadvaliga kiradigan raqam; agar bu fayl bir nechta kataloglardan iborat bo‘lsa, u holda unda File Name turidagi bir nechta atributlar bo‘ladi; bu atributlar har doim rezidentli bo‘lishi kerak.
  
• 
  MS-DOS nomi (MS-DOS Name) – fayl nomi;
  
• 
  versiya (Version) – faylning so‘nggi versiya raqami;
  
• 
  deskriptor xavfsizligi – kirish qoidalar ro‘yxatini (ACL) va ushbu faylda qanday xildagi operatsiyani ro‘yxatdan o‘tkazish kerakligini belgilovchi audit maydonini o‘z ichiga olgan himoya to‘g‘risidagi axborot;
  
• 
  bo‘lim versiyasi (Volume Version) – faqat fayl bo‘limida foydalaniladi;
  
• 
  bo‘lim nomi (Volume Name);
  
• 
  ma’lumotlar (Data) – odatiy fayl ma’lumotlari;
  
• 
  MFT bitli kartasi (MFT bitmap) – bo‘lim blokida
  

foydalaniladigan xarita;

• 
  Indeks ildizi (Index Root) – daraxt ildizi katalogdan faylni izlash uchun foydalaniladi;
  
• 
  Indeksni joylashtirish (Index Allocation) – V daraxt indeksli ro‘yxat norezident qismi;
  
• 
  Standart axborot (Standard Information) - bu atribut fayl to‘g‘risidagi qolgan barcha standart axborotlarni saqlaydi. Ya’ni biron bir boshqa fayl atributi bilan bog‘lanish murakkab bo‘lgan holatlarda, masalan, faylni yaratish vaqti, yangilanish vaqti va boshqalar.
  

NTFS fayllari kichik, katta, juda katta va eng kata joylashtirish usullariga bog‘liq.
Kichik fayllar. Agar fayl kichik hajmga ega bo‘lsa, u holda u MFT ning bitta yozuvi ichida joylashtirilishi mumkin, masalan, 2 kbayt o‘lchamda. NTFS kichik fayllari quyidagi atributlardan iborat bo‘ladi (9.15- rasm).

• 
  Standart axborot (Standard Information, SI);
  
• 
  Fayl nomi (File Name, FN);
  
• 
  Ma’lumotlar (Data);
  
• 
  Deskriptor xavfsizlik (Security Descriptor, SD).
  

15. 
    rasm. Katta bo‘lmagan NTFS fayli
    

Katta fayllar. Agar fayl ma’lumot MFT bitta yozuvida joylashmasa, u holda bu fakt ma’lumotlar atributi sarlavhasida ko‘rsatiladi. Bu holatda ma’lumotlar atributi har bir ma’lumot qismida manzil axborotini o‘z ichiga oladi (9.16- rasm).

15. 
    rasm. Katta fayl
    

15. 
    rasm. Juda katta fayl
    

Juda katta fayllar. Agar uning ma’lumotlar atributlari bir necha marotaba katta bo‘lsa va bitta yozuvga joylashtirib bo‘lmasa, u holda
bu atribut MFT ning boshqa yozuviga joylashtiriladi. Bunday atribut havola faylning asosiy yozuviga joylashtiriladi (9.17- rasm). Bu havola Attribute List atributini o‘z ichiga oladi. Ma’lumot atributining o‘zi esa ma’lumot norezident qismi manzilini o‘z ichiga oladi.
Eng katta fayllar. Eng katta fayl uchun Attribute List atributida MFTning qo‘shimcha yozuvlari joylashgan bir nechta atributlarni ko‘rsatadi (9.18- rasm).

15. 
    rasm. Eng katta fayl
    

Bundan tashqari ikkilik yordamchi manzillashdan foydalanish mumkin. U holda norezident atribut boshqa norezident atributga ko‘rsatiladi, natijada NTFS da uzunlik tizim uchun atribut eng katta bo‘lmasligi ham mumkin.