Файловые системы NTFS и FAT. Плюсы и минусы

Содержание

 

 

Введение

3

1

Файловая система FAT

4

  1.1

Ошибки файловой системы FAT

6

  1.2

Файловая система FAT 32

7

  1.3

Структура файла

9

2

Файловая система NTFS

12

  2.1

Физическая организация NTFS

12

  2.2

Структура тома NTFS

13

  2.3

Главная таблица файлов

14

  2.4

 Структура файлов NTFS

17

  2.5

Каталоги NTFS

20

  2.6

Защита и шифрование

23

  2.7

Механизм EFS

24

 

Заключение

27

 

Список используемой литературы

29


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Файловая система с  точки зрения пользователя — это  «пространство», в котором размещаются  файлы. А как научный термин - это  способ хранения и организации доступа  к данным на информационном носителе или его разделе. Наличие файловой системы позволяет определить, как  называется файл, где он находится. Поскольку на IBM PC – совместимых  компьютерах информация храниться  в основном на дисках, то применяемые  на них файловые системы определяют организацию данных именно на дисках (точнее, на логических дисках).

Операционная система Windows XP поддерживает использование на жестких  дисках трех файловых систем:

    • FAT16
    • FAT32
    • NTFS

Файловая система NTFS  является системой корпоративного класса. Для шифрования файлов NTFS использует механизм EFS. Защита конфиденциальных данных от несанкционированного доступа очень важна в любой среде, где множество пользователей обращается к одним и тем же физическим и сетевым ресурсам. У операционной системы, как и у отдельных пользователей, должна быть возможность защиты файлов, памяти и конфигурационных параметров от нежелательного просмотра и внесения изменений. Защищать файлы от несанкционированного доступа можно различными средствами, но в случае кражи файлов единственной защитой остается шифрование.

В данной курсовой работе мною будут рассмотрены  файловые системы  – FAT, FAT 32, NTFS.

 

 

 

1 Файловая система FAT

 

Большинство существующих на сегодняшний день файловых систем построены  на основе таблицы размещения файлов (FileAllocationTable - FAT), которая содержит дорожки  данных в каждом кластере на диске. Существует несколько типов файловой системы FAT - FAT 12, FAT 16 и FAT 32. Они отличаются количеством цифр, используемых в  таблице размещения файлов. Другими  словами, в FAT 32 используется 32-разрядное  число для хранения дорожки данных в каждом кластере, в FAT 16 - 16-разрядное  число и т.д. В настоящее время  существуют следующие типы файловой системы FAT:

FAT 12, используемая в разделах  емкостью не более 16 Мбайт (например, дискета);

FAT 16, используемая в разделах  емкостью от 16 Мбайт до 2 Гбайт;

FAT 32, используемая (необязательно)  в разделах емкостью от 512 Мбайт  до 2 Тбайт.

Файловые системы FAT 12 и FAT 16 изначально применяются в DOS и Windows и поддерживаются практически всеми  известными на сегодняшний день операционными  системами. Большинство персональных компьютеров поставляется с жесткими дисками, на которых установлена  одна из файловых систем FAT.

Для обеспечения пользовательским приложениям доступа к файлам независимо от типа используемого диска в операционной системе предусмотрено несколько структур. Эти структуры поддерживаются системами Windows и представлены ниже в порядке расположения на диске:

  • загрузочные секторы главного и дополнительного разделов;
  • загрузочный сектор логического диска;
  • таблицы размещения файлов (FAT);
  • корневой каталог;
  • область данных;
  • цилиндр для выполнения диагностических операций чтения/записи.

 

 Информация о каждом разделе  сохраняется в загрузочном секторе  раздела (или логического диска) в начале каждого раздела. Существует также основная таблица списка разделов, помещенная в загрузочный сектор главного раздела.

Загрузочный сектор главного раздела (или главная загрузочная запись (MasterBootRecord - MBR)) является первым сектором на жестком диске (цилиндр 0, головка 0, сектор 1) и состоит из двух элементов: таблица главного раздела и главный загрузочный код.

  • Таблица главного раздела. Содержит список разделов на диске и расположение загрузочных секторов соответствующих логических дисков. Эта таблица очень маленькая и может содержать максимум четыре записи. Таким образом, для получения большего количества разделов в операционной системе (например, DOS) можно создать один дополнительный раздел и поместить в него несколько логических дисков.
  • Главный загрузочный код. Небольшая программа, которая выполняется системой BIOS. Основная функция этого кода - передача управления в раздел, который обозначен как активный (или загрузочный).

Загрузочный сектор - это первый сектор на любом логическом диске

DOS. Например, на дискете  или на диске Zip это самый  первый физический сектор, так  как дискету нельзя разбить  на разделы и она имеет только  один логический диск. На жестком  диске загрузочный сектор (секторы)  располагается в начале каждого  раздела, не являющегося дополнительным, или в начале любой области  диска, распознаваемой как логический  диск DOS.

Эти секторы немного похожи на загрузочные секторы разделов, так как содержат таблицы со специальной  информацией о логическом диске.

Блок параметров диска, в  котором содержится специфическая  информация, например размер раздела, количество используемых секторов диска, размер кластера и метка тома.

Загрузочный код - программа, которая начинает процесс загрузки операционной системы. Для DOS и Windows 9x/Me это файл Io.sys.

Загрузочный сектор дискеты  загружается ROM BIOS, а при загрузке системы с жесткого диска MBR передает управление загрузочному сектору активного  раздела. В обоих случаях загрузочный  сектор логического диска получает управление. Он выполняет некоторые  проверки и затем пытается прочитать  с диска первый системный файл (в DOS/Windows это файл Io.sys). Загрузочный  сектор не виден, так как находится  вне области хранения файлов логического  диска.

Каталог - это база данных, содержащая информацию о записанных на диске файлах. Каждая запись в ней имеет длину 32 байт, и между записями не должно быть никаких разделителей. В каталоге сохраняется практически вся информация о файле, которой располагает операционная система.

Имя файла и расширение - восемь символов имени и три  символа расширения; точка между  именем и расширением файла подразумевается, но не включается в эту запись.

Байт атрибутов файла, содержащий флаг, который представляет стандартные атрибуты файла.

Время и дата создания файла  или его модификации.

Размер файла в байтах.

Ссылка на начальный кластер - номер кластера, с которого начинается файл.

Информация о расположении файла ,т.е. расположении оставшихся кластеров, содержится в FAT. 

Все каталоги имеют одинаковую структуру. Записи в этой базе данных сохраняют важную информацию о файлах, которая связана с информацией, хранящейся в FAT, посредством одного из полей записи - номера первого  занимаемого файлом кластера на диске. Если бы все файлы на диске не превышали размеров одного кластера, потребности в FAT вообще бы не возникло. В FAT содержится информация о файле, отсутствующая в каталоге, - номера кластеров, в которых расположен весь файл.

Таблица размещения файлов (FAT) содержит номера кластеров, в которых расположены файлы на диске. Каждому кластеру в FAT соответствует одно число. Секторы, не содержащие пользовательских данных (файлов), не отражены в FAT. К таким секторам относятся загрузочные секторы, таблицы размещения файлов и секторы корневого каталога. 
     В файловой системе FAT дисковое пространство разбивается не на секторы, а на группы секторов, которые называются кластерами (ячейками размещения). Кластер содержит один или несколько секторов. Размер кластера определяется при делении диска на разделы с помощью программы Fdisk и зависит от размера создаваемого раздела. Наименьший размер диска, который может занимать файл ненулевого размера, - один кластер. Каждый файл использует целое число кластеров. Например, если файл занимает на один байт больше размера кластера, то для его размещения на диске будет выделено два кластера.

FAT - это электронная таблица,  управляющая распределением дискового  пространства. Каждая ячейка этой  таблицы связана с определенным  кластером на диске. Число,  содержащееся в этой ячейке, сообщает  о том, использован ли данный  кластер под какой-либо файл  и, если использован, где находится  следующий кластер этого файла.

Область данных диска - это область, следующая за загрузочным сектором, таблицами размещения файлов и корневым каталогом на любом логическом диске. Эта область контролируется с помощью FAT и корневого каталога и делится на ячейки размещения, называемые кластерами. В этих кластерах и располагаются сохраняемые на диске файлы. 

 

    1. Ошибки файловой системы FAT

 

Ошибки в файловой системе  появляются скорее из-за программных, нежели из-за аппаратных сбоев (например, при неверном завершении работы Windows).

Потерянные кластеры. Это наиболее распространенная ошибка файловой системы, при которой кластеры в FAT помечаются как используемые, хотя на самом деле таковыми не являются. Эти потерянные кластеры появляются при неверном завершении работы приложения или крахе системы. Программы восстановления диска могут обнаружить эти кластеры и восстановить их.

Программы восстановления диска  просматривают диск и создают  копию FAT в оперативной памяти. Затем  эта копия сравнивается с "настоящей" FAT и таким образом выявляются потерянные кластеры, т.е. не принадлежащие  ни одному из существующих файлов. Практически  все программы восстановления могут  сохранять информацию из потерянных кластеров в файл, а затем обнулять их.

Например, программа Chkdsk из цепочек потерянных кластеров создает  файлы с именами FILE0001.CHK, FILE0002.CHK и  т.д.

Пересекающиеся файлы.

Такие файлы появляются, когда две записи каталога неправильно  указывают на один кластер. В результате кластер "содержит" данные из нескольких файлов, что, естественно, недопустимо. 
     Чаще всего один из пересекающихся файлов поврежден. Программы восстановления данных обычно решают проблему пересекающихся файлов следующим образом: файлы копируются с новыми именами в свободное место диска, а пересекающаяся область обоих файлов (и их остальные части) удаляется. Обратите внимание, что удаляются оба файла, т.е. устранение подобной ошибки не порождает новых проблем: например, запись в каталоге указывает на несуществующий файл. Просмотрев два восстановленных файла, можно определить, какой из них поврежден.

Неверный файл или каталог. 

Иногда информация в записи каталога дляфайла или подкаталога  не соответствует действительности: запись содержиткластер с неверной датой или неправильным форматом. Практически все программы восстановления диска устраняют и эту проблему.

Команды Chkdsk, Recover и Scandisk - это "реанимационная бригада" DOS, занимающаяся восстановлением поврежденных данных на диске. Эти команды имеют очень простой и не слишком дружественный интерфейс, их применение зачастую оказывает значительное воздействие на систему, но иногда только они и могут помочь.

 

    1. Файловая система FAT 32

 

Файловая система FAT 32 поддерживается операционной системой Windows 95 и более  поздними версиями, а также Windows XP.

Cистема FAT32 все еще используется на USB флеш-накопителях (флешках), потому что обеспечивает более высокую скорость записи, чтения и копирования данных.

FAT32 (от англ. FileAllocationTable — «таблица размещения файлов») — это файловая система, разработанная компанией Microsoft, разновидность FAT.

FAT32 — последняя версия файловой системы FAT и улучшение предыдущей версии, известной как FAT16. Она была создана, чтобы преодолеть ограничения на размер тома в FAT16, позволяя при этом использовать старый код программ MS-DOS и сохранив формат. FAT32 использует 32-разрядную адресацию кластеров. FAT32 появилась вместе с Windows 95 OSR2.

FAT32 использует 32-разрядные идентификаторы  кластеров, но при этом резервирует  старшие 4 бита, так что эффективный  размер идентификатора кластера  составляет 28 бит. Поскольку максимальный  размер кластеров FAT32 равен 32 Кбайт,  теоретически FAT32 может работать  с 8-терабайтными томами. Windows 2000 ограничивает  размер новых томов FAT32 до 32 Гбайт,  хотя поддерживает существующие  тома FАТ32 большего размера (созданные  в других операционных системах). Большее число кластеров, поддерживаемое FAT32, позволяет ей управлять дисками  более эффективно, чем FAT 16. FAT32 может  использовать 512-байтовые кластеры  для томов размером до 128 Мбайт.

Файловая система FAT 32 в Windows 98 используется в качестве основной. С этой операционной системой поставляется специальная  программа преобразования диска  из FAT 16 в FAT 32. Windows NT и Windows 2000 тоже могут  использовать файловую систему FAT, и  поэтому можно загрузить компьютер  с DOS-диска и иметь полный доступ ко всем файлам. Однако некоторые из самых прогрессивных возможностей Windows NT и Windows 2000 обеспечиваются ее собственной  файловой системой NTFS (NT FileSystem). NTFS позволяет  создавать на диске разделы объемом  до 2 Тбайт (как и FAT 32), но, кроме этого, в нее встроены функции сжатия файлов, безопасности и аудита, необходимые  при работе в сетевой среде. А  в Windows 2000 реализуется поддержка  файловой системы FAT 32. Установка операционной системы Windows NT начинается на диске FAT, но по желанию пользователя в конце  установки данные на диске могут  быть конвертированы в формат NTFS.

Можно сделать это и позже, воспользовавшись утилитой Convert.exe, поставляемой вместе с операционной системой. Преобразованный  к системе NTFS раздел диска становится недоступным для других операционных систем. Чтобы вернуться в DOS, Windows 3.1 или Windows 9x, нужно удалить раздел NTFS, а вместо него создать раздел FAT. Windows 2000 можно устанавливать на диск с файловой системой FAT 32 и NTFS.

Возможности файловых систем FАТ32 гораздо  шире возможностей FAT16. Самая важная ее особенность в том, что она  поддерживает диски объемом до 2 047 Гбайт и работает с кластерами меньшего размера, благодаря чему существенно  сокращает объемы неиспользуемого  дискового пространства. Например, жесткий диск объемом 2 Гбайт в FAT16 использует кластеры размером по 32 Кбайт, а в FAT32 - кластеры размером по 4 Кбайт. Чтобы по возможности сохранить  совместимость с существующими  программами, сетями и драйверами устройств, FAT32 реализована с минимальными изменениями в архитектуре, API-интерфейсах, структурах внутренних данных и дисковом формате. Но, так как размер элементов таблицы FAT32 теперь составляет четыре байта, многие внутренние и дисковые структуры данных, а также API-интерфейсы пришлось пересмотреть или расширить. Отдельные API на FАТ32-дисках блокируются, чтобы унаследованные дисковые утилиты не повредили содержимое FAT32-дисков. На большинстве программ эти изменения никак не скажутся. Существующие инструментальные средства и драйверы будут работать и на FAT32-дисках. Однако драйверы блочных устройств MS-DOS (например, Aspidisk.sys) и дисковые утилиты нуждаются в модификации для поддержки FAT32. Все дисковые утилиты, поставляемые Microsoft (Format, Fdisk, Defrag, а также ScanDisk для реального и защищенного режимов), переработаны и полностью поддерживают FAT32. Кроме того, Microsoft помогает ведущим поставщикам дисковых утилит и драйверов устройств в модификации их продуктов для поддержки FAT32. FAT32 эффективнее FAT16 при работе с дисками большего объема и не требует их разбиения на разделы по 2 Гбайт. Windows 98 обязательно поддерживает FAT16, так как именно эта файловая система совместима с другими операционными системами, в том числе сторонних компании. В MS-DOS реального режима и в безопасном режиме Windows 98, файловая система FAT32 работает значительно медленнее, чем FAT16. Поэтому, при запуске программ в режиме MS DOS желательно включить в файл Autoexec.bat или PIF-файл команду для загрузки Smartdrv.exe, что ускорит дисковые операции. Некоторые устаревшие программы, рассчитанные на спецификацию FAT16, могут сообщать неправильную информацию об объеме свободного или общего дискового пространства, если он больше 2 Гбайт. Windows 98 предоставляет новые API-интерфейсы для MS-DOS и Win32, которые позволяют корректно определять эти показатели.

1.3 Структура файла

Файлы могут быть структурированы  несколькими различными способами. Три типа структур показаны на рисунке 1. Файл на рисунке 1a представляет собой неструктурированную последовательность байтов. В данном случает операционная система не интересуется содержимым файла. Все, что она видит, - это байты.

Значения этим байтам присваиваются  программами уровня пользователя. Такой  подход характерен как для систем UNIX, так и в Windows.

 

Рисунок 1 - Три типа файлов: последовательность байтов (а); последовательность записей (б); дерево (в)

Когда операционная система считает, что файлы — это не более  чем  последовательность байтов, она  предоставляет максимум гибкости. Программы  пользователя могут помещать в свои файлы все, что им заблагорассудится, и называть их как им удобно. Операционная система ничем при этом не помогает, но и ничем не мешает. Последнее  обстоятельство может иметь особое значение для тех пользователей, которые хотят сделать что-либо необычное. Эта файловая модель используется всеми версиями UNIX, MS-DOS и Windows.

Первый шаг навстречу некой  структуре показан на рисунке 1б. В данной модели файл представляет собой последовательность записей  фиксированной длины, каждая из которых  имеет свою собственную внутреннюю структуру. Основная идея файла как  последовательности записей состоит  в том, что операция чтения возвращает одну из записей, а операция записи перезаписывает или дополняет одну из записей. В качестве исторического  отступления заметим, что несколько  десятилетий назад, когда в компьютерном мире властвовали перфокарты из 80 столбцов, многие операционные системы универсальных  машин в основе своей файловой системы использовали файлы, состоящие  из 80-символьных записей, в сущности, образы перфокарт. Эти операционные системы поддерживали также файлы, состоящие из 132-символьных записей, предназначавшиеся для строковых  принтеров (которые в то время  представляли собой большие цепные печатающие устройства, имеющие 132 столбца). Программы на входе читали блоки  по 80 символов, а на выходе  записывали блоки по 132 символа, даже если заключительные 52 символа были пробелами. Ни одна современная универсальная система больше не использует эту модель в качестве своей первичной файловой системы, но, возвращаясь к временам 80-столбцовых перфокарт и 132-символьной принтерной бумаги, следует отметить, что это была весьма распространенная модель для универсальных компьютеров. Третья разновидность структуры файла показана на рисунке 1в. При такой организации файл состоит из дерева записей, необязательно одинаковой длины, каждая из которых в своей конкретной позиции содержит ключевое поле. Дерево сортируется по ключевому полю, позволяя проводить ускоренный поиск по конкретному ключу Здесь основной операцией является не получение «следующей» записи, хотя возможно проведение и этой операции, а получение записи с указанным ключом. Для файла зоопарк на рис. 1в, можно, к примеру, запросить систему выдать запись с ключом пони, нисколько не заботясь о ее конкретной позиции в файле.

Более того, к файлу могут быть добавлены новые записи, и решение  о том, куда их поместить, будет принимать  не пользователь, а операционная система. Совершенно ясно, что этот тип файла  отличается от бессистемных битовых  потоков, используемых в UNIX и Windows, но широкое  применение он нашел на больших универсальных  компьютерах, которые до сих пор  используются при обработке коммерческих данных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Файловая система  NTFS

Формат файловых систем определяют принципы хранения данных на носителе и влияют на характеристики файловой системы. Формат файловой системы может  налагать ограничения на размеры  файлов и емкости поддерживаемых устройств внешней памяти. Некоторые  форматы файловых систем эффективно реализуют поддержку либо больших, либо малых файлов и дисков.

NTFS (Windows NT filesystem) – файловая система, разработанная специально для Windows NT и унаследованная Windows 2000, Windows XP, Windows 2003.  NTFS использует 64-разрядные индексы кластеров. Это позволяет ей адресовать тома размером до 16 миллиардов Гб. Однако WindowsXP ограничивает размеры томов NTFS до значений, при которых возможна адресация 32-разрядными кластерами, т.е. до 128 Тб (с использованием кластеров по 64 Кб).

С самого начала разработка NTFS велась с учетом требований, предъявляемых к файловой системе корпоративного класса. Чтобы свести к минимуму потери данных в случае неожиданного выхода системы из строя или её краха, файловая система должна гарантировать целостность своих метаданных. Для защиты конфиденциальных данных от несанкционированного доступа файловая система должна быть построена на интегрированной модели защиты. Наконец, файловая система должна поддерживать защиту пользовательских данных за счет программной избыточности данных.

 

2.1 Физическая организация NTFS

 

Файловая система NTFS была разработана в качестве основной файловой системы для ОС Windows NTв начале 90-х годов с учетом опыта разработки файловых систем FATи HPFS(основная файловая система для OS/2), а также других существовавших в то время файловых систем. Основными отличительными свойствами NTFS являются:

  • поддержка больших файлов и больших дисков объемом до 264 байт;
  • восстанавливаемость после сбоев и отказов программ и аппаратуры управления дисками;
  • высокая скорость операций, в том числе и для больших дисков;
  • низкий уровень фрагментации, в том числе и для больших дисков;
  • гибкая структура, допускающая развитие за счет добавления новых типов записей и атрибутов файлов с сохранением совместимости с предыдущими версиями ФС;
  • устойчивость к отказам дисковых накопителей;
  • поддержка длинных символьных имен;
  • контроль доступа к каталогам и отдельным файлам.

2.2 Структура тома NTFS

 

В отличие от разделов FAT и s5/ufs все пространство тома NTFS представляет собой либо файл, либо часть файла. Основой структуры тома NTFS является главная таблица файлов (MasterFileTable, MFT),которая содержит по крайней мере одну запись для каждого файла тома, включая одну запись для самой себя. Каждая запись MFTимеет фиксированную длину, зависящую от объема диска, — 1,2 или 4 Кбайт. Для большинства дисков, используемых сегодня, размер записи MFTравен 2 Кбайт, который мы далее будет считать размером записи по умолчанию.

Все файлы на томе NTFS идентифицируются номером файла, который определяется позицией файла в MFT. Этот способ идентификации файла близок к способу, используемому в файловых системах s5 и ufe, где файл однозначно идентифицируется номером его записи в области индексных дескрипторов.

Весь том NTFS состоит из последовательности кластеров, что отличает эту файловую систему от рассмотренных ранее, где на кластеры делилась только область данных. Порядковый номер кластера в томе NTFS называется логическим номером кластера (LogicalClusterNumber, LCN). Файл NTFS также состоит из последовательности кластеров, при этом порядковый номер кластера внутри файла называется виртуальным номером кластера( VirtualClusterNumber, VCN).

В Windows NT логический раздел принято называть томом.

Базовая единица распределения  дискового пространства для файловой системы NTFS— непрерывная область кластеров, называемая отрезком. В качестве адреса отрезка NTFS использует логический номер его первого кластера, а также количество кластеров в отрезке к, то есть пара (LCN, к). Таким образом, часть файла, помещенная в отрезок и начинающаяся с виртуального кластера VCN, характеризуется адресом, состоящим из трех чисел: (VCN, LCN, к).

Для хранения номера кластера в NTFS используются 64-разрядные указатели, что дает возможность поддерживать тома и файлы размером до 264 кластеров. При размере кластера в 4 Кбайт это позволяет использовать тома и файлы, состоящие из 64 миллиардов килобайт.

Структура тома NTFS показана на рисунке 2. Загрузочный блок тома NTFS располагается в начале тома, а его копия — в середине тома. Загрузочный блок содержит стандартный блок параметров BIOS, количество блоков в томе, а также начальный логический номер кластера основной копии MFT и зеркальную копию MFT.

 

Рисунок 2 - Структура тома NTFS

 

Далее располагается первый отрезок MFT, содержащий 16 стандартных, создаваемых при форматировании записей о системных файлах NTFS. Назначение этих файлов описано в показанной ниже таблице MFT.

2.3 Главная таблица  файлов

В NTFS все данные, хранящиеся на томе, содержатся в файлах. Хранение всех видов данных в файлах позволяет  файловой системе легко находить и поддерживать данные, а каждый файл может быть защищен дескриптором защиты. Кроме того, при появлении  плохих секторов на диске, NTFS может  переместить файлы метаданных.

Метаданные – это данные, хранящиеся на томе и необходимые  для поддержки управления файловой системой. Как правило, они не доступны приложениям. К метаданным NTFS относятся  структуры данных, используемые для  поиска и выборки файлов, начальный  загрузочный код и битовая  карта, в которой регистрируется состояние пространства всего тома.

Главная таблица файлов (MFT) занимает центральное место в  структуре NTFS-тома. MFT реализована как  массив записей о файлах. Размер каждой записи фиксирован и равен 1 Кб. Логически MFT содержит по одной строке на каждый файл тома, включая строку для самой MFT. Кроме MFT на каждом томе NTFS имеется набор файлов метаданных с информацией, необходимой для  реализации структуры файловой системы.

Имена всех файлов метаданных NTFS начинаются со знака $, хотя эти знаки  скрыты. Так имя файла MFT - $Mft. Остальные  файлы NTFS-тома являются обычными файлами  и каталогами.

Обычно каждая запись MFT соответствует  отдельному файлу, но если у файла  много атрибутов или он сильно фрагментирован, для него может понадобиться более одной записи. Тогда первая запись MFT, хранящая адреса других записей, называется базовой.

При первом обращении к  тому NTFS должна считать с диска  метаданные и сформировать внутренние структуры данных, необходимые для  обработки обращений к файловой системе. Для этого NTFS ищет в загрузочном  секторе физический адрес MFT на диске. Запись о самой MFT является первым элементом  в этой таблице, вторая запись указывает  на файл в середине диска ($MftMirr), который  называется зеркальной копией MFT и содержит копию первых нескольких строк MFT. Если по каким-либо причинам считать часть MFT не удастся, для поиска файлов метаданных будет использована именно эта копия MFT.

Найдя запись для MFT, NTFS получает из ее атрибута данных информацию о  сопоставлении VCN и LCN и сохраняет  ее в памяти. В каждой группе хранится сопоставление VCN-LCN и длина этой группы – вот и вся информация, необходимая для того, чтобы найти LCN по VCN. Эта информация сообщает NTFS, где на диске искать группы, образующие MFT. Затем NTFS обрабатывает записи MFT еще  для нескольких файлов метаданных и  открывает эти файлы. Наконец, NTFS выполняет операцию восстановления файловой системы и открывает  остальные файлы метаданных. С  этого момента пользователь может  обращаться к данному дисковому  тому.