Característica distintiva de HFS +
La característica distintiva de HFS + es el principio de su funcionamiento basado en la arquitectura de 32 bits, que reemplazó a la de 16 bits en HFS. El direccionamiento previo tuvo un fuerte efecto disuasorio, ya que estableció un límite en la capacidad de los volúmenes (65.536 bloques).
Entonces, por ejemplo, en una unidad con una capacidad de un gigabyte, el tamaño del bloque se establece en dieciséis kilobytes. E incluso el archivo más pequeño de un byte ocupaba los dieciséis bytes completos.
Para almacenar una parte importante de la información del servicio en el sistema HFS +, como en la versión anterior de HFS, se utiliza un árbol B.
Un solo volumen en un sistema HFS + se divide en sectores de 512 bytes. Uno o más sectores se combinan colectivamente en un clúster, cuyo número final depende directamente de la capacidad total de la unidad de origen. La nueva opción de direccionamiento de 32 bits proporciona acceso directo a más de 4.294.967.296 clústeres, que es mucho más preferido que el 65536 de la versión anterior. Un análisis comparativo de los dos tipos de sistemas muestra que tienen diferencias significativas. Por ejemplo, difieren en la longitud del nombre del archivo (31 en HFS frente a 255 en HFS +), la codificación utilizada ("Mac Roman" y "Unicode" para HFS y HFS +, respectivamente), los nodos de directorio (512 bytes y 4 kilobytes para HFS y HFS +), archivo de tamaños de límite: 2 ^ 31 versus 2 ^ 63.
Arquitectura del sistema de archivos
El espacio en el sistema de archivos se divide en bloques lógicos llamados sectores. Básicamente, tienen un valor de 512 bytes y se combinan colectivamente en bloques de asignación que incluyen uno o más sectores. El número de bloques concatenados depende del tamaño total del volumen.
HFS + está equipado con codificación Big Endian y el valor de sus unidades de asignación es de 32 bits.
HFS + almacena información de servicio en disco: archivos de metadatos que se utilizan para organizar y administrar la ubicación de los datos. Los más importantes de ellos, que están en demanda en el proceso de recuperación de datos y afectan directamente la salud del sistema, son los siguientes elementos:
- Encabezado de volumen El encabezado usa Extensiones y tiene el formato de una tabla.
- Allocation File ( ). Extents .
- Catalog File ( ). . Extents.
- Extents Overflow File ( ). .
- Bad block file ( ). -.
- StartUp file ( ). .
- (Journal). , .
Además de los enumerados en HFS +, hay otros elementos. Sin embargo, lo anterior es de importancia prioritaria cuando existe una necesidad urgente de recuperar tal o cual información. Ahora veremos las métricas fundamentales, a saber, el significado de los valores B-Tree y Extents.
Una breve explicación de Bi-Tree
HFS + utiliza una estructura de almacenamiento en forma de árbol. La estructura equilibrada de las páginas de construcción le permite escribir una cantidad diferente de información en las celdas seleccionadas de un volumen límite determinado. El principio básico de la estructura se implementa de la siguiente manera. Por ejemplo, un archivo de cien megabits debe colocarse en celdas de cuatro kilobytes. El sistema colocará en el primer bloque enlaces directos a todas las celdas enlazadas posteriores, en las que ya estará escrita toda la información. Además, además de los datos, las celdas pueden contener enlaces de enlace adicionales de un nuevo nivel de bloque. Las celdas del árbol con enlaces se denominan nodos. El resto de elementos encargados de almacenar los datos son hojas.
Extensión y extensión del archivo de desbordamiento
El sistema utiliza registros extendidos para almacenar información sobre los sectores en los que se encuentra un archivo separado. Suelen utilizarse de cero a ocho. Cada uno de los registros recreados contiene una indicación del primer sector de información que almacena datos y una marca sobre el número total de conglomerados ocupados. Si el archivo está demasiado fragmentado, se divide en muchos fragmentos y el número de extensión asignado no es suficiente, entonces el sistema usa extensiones adicionales (archivo de desbordamiento de extensión) para registrar el resto.
Entendiendo el encabezado de volumen
El encabezado de volumen siempre se encuentra en el segundo sector, si cuenta desde el principio de la unidad. El encabezado del volumen contiene información general sobre todos los demás componentes básicos del sistema, como el tamaño del bloque de asignación, direcciones, etc. En el sector opuesto de la unidad, es decir, el segundo sector, pero desde el final, el sistema almacena una copia de seguridad del contenido del encabezado del volumen.
Mapa de espacio en disco usado
El elemento de archivo de asignación proporciona información sobre todas las unidades de asignación (vacías y completas incluidas). Están etiquetados según el sistema binario: "1" está lleno, "0" está vacío. Este formato de presentación se denomina mapa de bits (mapa de bits). Los fragmentos de un archivo guardado en el disco no siempre tienen que estar en celdas adyacentes. Los detalles completos sobre ellos se proporcionarán en el encabezado Volumen.
Propósito del directorio de archivos
La estructura de árbol del almacenamiento de archivos es bastante extensa. Se asume que hay un archivo separado para registrar información sobre la ubicación de carpetas y archivos en la unidad. Como en la versión anterior del sistema, en HFS + este archivo es un archivo de catálogo. Pero a diferencia de la fuente original, su capacidad se ha incrementado significativamente. El tamaño del campo del receptor en HFS + se ha vuelto más grande, lo que amplía significativamente las capacidades disponibles. El tamaño del campo no está vinculado a un solo estándar y se puede cambiar según los requisitos emergentes.
Básicamente, el sistema almacena una pequeña cantidad de información en los campos, cuyo tamaño final no supera los cuatro kilobytes. Si la matriz es más grande, se utilizan las extensiones de extensión correspondientes.
Propósito del archivo de inicio
Principalmente, el archivo de inicio se encarga de interactuar con diferentes sistemas operativos si carecen de la capacidad de detectar HFS + y hacer que funcione correctamente. Su principio es similar al de los bloques de arranque HFS.
Lista de sectores defectuosos
El elemento contiene el registro del sistema. Incluye toda la información sobre los sectores desplazados.
Registro de elementos del sistema
El diario es un espacio reservado en el disco. Cuando el sistema necesite realizar cambios, la secuencia de acciones será la siguiente. Primero escribirá en el registro y solo entonces hará correcciones en los archivos correspondientes. En caso de una falla inesperada, este enfoque restaurará la salud del sistema de archivos.
El área asignada para el tronco tiene un tamaño finito. Por lo tanto, el sistema actualiza periódicamente la información que contiene, sobrescribiendo los nuevos datos existentes. El intervalo de reescritura para diferentes dispositivos es diferente y varía de varias decenas de segundos a decenas de minutos.
Una herramienta versátil para recuperar información de Time Machine
El sistema operativo para dispositivos Mac, desde Mac OS X Leopard en adelante, proporciona una herramienta de recuperación Time Machine. Su objetivo principal es el registro obligatorio de cualquier cambio sistémico para una posterior recuperación segura con el desarrollo de consecuencias negativas.
Para cumplir con éxito las obligaciones del fabricante, la herramienta de devolución de datos debe proporcionarse con un medio separado. Puede ser un medio externo, disco duro interno, almacenamiento USB. O puede utilizar una Time Capsule de Apple que esté especialmente preparada y diseñada para Time Machine. Es una unidad de red en la que se escriben las copias de seguridad antes de realizar cambios. En el uso inicial, la herramienta hará una copia completa y luego guardará solo los cambios realizados.
Una opción viable de recuperación de datos HFS +
Si, durante la operación, los usuarios necesitan recuperar datos perdidos, entonces es mucho más difícil hacerlo desde HFS +. Un sistema de archivos que utiliza una estructura de árbol para almacenar información del sistema requiere una actualización constante del Bi-árbol después de cualquier cambio, incluidas las eliminaciones. Y después de tal sobrescritura, toda la información sobre la ubicación del elemento perdido se borra inmediatamente.
En tales casos, el software de recuperación universal puede ayudar a los usuarios . Puede utilizar diferentes programas y comparar cómo cada uno de ellos realiza la operación de registro de archivos.
Producción
El sistema de archivos HFS + reemplaza a HFS. Sin embargo, a pesar de las ventajas, ya está siendo reemplazado por un tipo de sistema más nuevo (APFS). Ciertas deficiencias de HFS + plantean el problema de la recuperación. Y a pesar de la aparente complejidad del sistema, es posible recuperar los datos perdidos tanto con la ayuda de una copia de seguridad como mediante el uso de programas especiales.
Consulte la fuente para ver el artículo completo con todos los videos tutoriales adicionales . Si aún tiene preguntas, hágalas en los comentarios.