磁盘文件系统是什么?

磁盘文件系统是组织、存储和命名文件的结构，常用的有 MS-DOS 和 Windows 3.x。所谓文件系统，它是操作系统中藉以组织、存储和命名文件的结构。磁盘或分区和它所包括的文件系统的不同是很重要的，大部分应用程序都基于文件系统进行操作，在不同种文件系统上是不能工作的。

文件系统大家族

常用的文件系统有很多，MS-DOS 和 Windows 3.x 使用 FAT16 文件系统，默认情况下 Windows 98 也使用 FAT16，Windows 98 和 Me 可以同时支持 FAT16、FAT32 两种文件系统，Windows NT 则支持 FAT16、NTFS 两种文件系统，Windows 2000 可以支持 FAT16、FAT32、NTFS 三种文件系统，Linux 则可以支持多种文件系统，如 FAT16、FAT32、NTFS、Minix、ext、ext2、xiafs、HPFS、VFAT 等，不过 Linux 一般都使用 ext2 文件系统。下面，笔者就简要介绍这些文件系统的有关情况：

(1)FAT16

FAT 的全称是“File Allocation Table(文件分配表系统)”，最早于 1982 年开始应用于 MS-DOS 中。FAT 文件系统主要的优点就是它可以允许多种操作系统访问，如 MS-DOS、Windows 3.x、Windows 9x、Windows NT 和 OS/2 等。这一文件系统在使用时遵循 8.3 命名规则(即文件名最多为 8 个字符，扩展名为 3 个字符)。

磁盘文件系统

文件系统就是在硬盘上存储信息的格式。在所有的计算机系统中，都存在一个相应的文件系统，它规定了计算机对文件和文件夹进行操作处理的各种标准和机制。因此，用户对所有的文件和文件夹的操作都是通过文件系统来完成的。其中 Windows 2000 支持的文件系统包括：

o 标准文件分配表( FAT )，运行 Windows NT、Windows 95、MS – DOS 或 OS/2 可以存取主分区或者逻辑分区 FAT 上的文件。

o 增强的文件分配表（FAT32），这是在大型磁盘驱动器（超过 512 兆字节）上存储文件的极有效的系统，如果用户的驱动器使用了这种格式，则会在驱动器上创建多至几百兆的额外硬盘空间，从而更高效地存储数据。此外，可使程序运行加快 50 %，而使用的计算机系统资源却更少。

o Windows 2000 中推荐的文件系统（NTFS），只有运行 Windows 2000 或 Windows NT 的计算机才可以存取 NTFS 卷中的文件。

用户在安装 Windows 2000 之前，应该先决定选择哪一种文件系统。Windows 2000 支持使用 NTFS 文件系统和文件分配表文件系统（FAT 或 FAT32）。本节以下内容将对以上的几种文件系统作简单介绍。

FAT 文件系统

FAT 文件系统最初用于小型磁盘和简单文件结构的简单文件系统。FAT 文件系统得名于它的组织方法：放置在卷起始位置的文件分配表。为了保护卷，使用了两份拷贝，确保即使损坏了一份也能正常工作。另外，为确保正确装卸启动系统所必须的文件，文件分配表和根文件夹必须存放在固定的位置。

采用 FAT 文件系统格式化的卷以簇的形式进行分配。默认的簇大小由卷的大小决定。对于 FAT 文件系统，簇数目必须可以用 16 位的二进制数字表示，并且是 2 的乘方。通过使用命令行提示符下的 format 程序，用户可以指定簇的大小。不过，用户所指定的簇的大小必须大于表中给出的大小。由于额外开销的原因，在大于 511MB 的卷中不推荐使用 FAT 文件系统。如果用户的计算机上运行的是 Windows 95、Windows for Workgroups、MS-DOS、OS/2 或 Windows 95 以前的版本，那么 FAT 文件系统格式是最佳的选择。

不过，需要注意的是，FAT 文件系统最好被用在较小的卷上。因为，在不考虑簇大小的情况下，使用 FAT 文件系统，卷不能大于 4GB。

FAT32 文件系统

FAT32 文件系统提供了比 FAT 文件系统更为先进的文件管理特性，例如，支持超过 32GB 的卷以及通过使用更小的簇来更有效率地使用磁盘空间。作为 FAT 文件系统的增强版本，它可以在容量从 512MB 到 2TB 的磁盘驱动器上使用。

在以前的操作系统中，只有 Windows 2000、Windows 98 和 Windows 95 OEM Release 2 版能够访问 FAT32 卷。MS-DOS、Windows 3.1 及较早的版本、Windows for Workgroups、Windows NT 4.0 及更早的版本都不能识别 FAT32 卷，同时也不能从 FAT32 上启动它们。FAT 和 FAT32 可以与 Windows 2000 之外的其它操作系统兼容。如果设置了双重启动配置，很可能需要 FAT 或 FAT32 文件系统。如果用户正在对 Windows 2000 和另一个操作系统进行双重启动配置，请选择一个适用于后者的文件系统。选择的标准如下：

o 如果安装分区小于 2GB，或者如果希望双重启动配置 Windows 2000 和 MS – DOS、Windows 3.1、Windows 95 或 Windows NT 较早的版本，将安装分区格式化为 FAT。

o 在大于或等于 2GB 的分区上使用 FAT32 文件系统。如果在 Windows 2000 安装程序中选择使用 FAT 格式化，并且安装分区大于 2GB，安装程序将自动按 FAT32 格式化。对于大于 32GB 的分区，建议您使用 NTFS 而不用 FAT32 文件系统。

NTFS 文件系统

Windows 2000 所推荐使用的 NTFS 文件系统提供了 FAT 和 FAT32 文件系统所没有的、全面的性能，可靠性和兼容性。NTFS 文件系统的设计目标就是用来在很大的硬盘上能够很快地执行诸如：读、写和搜索这样的标准文件操作，甚至包括像文件系统恢复这样的高级操作。NTFS 文件系统包括了公司环境中文件服务器和高端个人计算机所需的安全特性。NTFS 文件系统还支持对于关键数据完整性十分重要的数据访问控制和私有权限。除了可以赋予 Windows 2000 计算机中的共享文件夹特定权限外， NTFS 文件和文件夹无论共享与否都可以赋予权限。NTFS 是 Windows 2000 中唯一允许为单个文件指定权限的文件系统。然而，当用户从 NTFS 卷移动或复制文件到 FAT 卷时，NTFS 文件系统权限和其它特有属性将会丢失。

像 FAT 文件系统一样，NTFS 文件系统使用簇作为磁盘分配的基本单元。在 NTFS 文件系统中，默认的簇大小取决于卷的大小。在”磁盘管理器”中，用户可以指定的簇大小最大为 4k。

Windows 2000 包括一个新版本的 NTFS，该文件系统在原有的灵活的安全特性（比如域和用户帐户数据库）之上又加入了新的特性，如活动目录(Active Directory)Windows 2000 中使用的 NTFS 文件系统支持以下特性：

o 活动目录。使网络管理者和网络用户可以方便灵活地查看和控制网络资源。

o 域。它是活动目录的一部分，帮助网络管理者兼顾管理的简单性和网络的安全性。例如，只有在 NTFS 文件系统中用户才能设置单个文件的许可权限而不仅仅是目录的许可权限。

o 文件加密。能够大大提高信息的安全性。

o 稀松文件。应用程序生成的一种特殊文件，它的文件尺寸非常大，但实际上只需要少部分的磁盘空间。就是说，NTFS 只需要给这种文件实际写入的数据分配磁盘存储空间。

o 其他的数据存储模式。这些模式可以提高存储和修改信息的效率。

o 磁盘活动的恢复日志。它将帮助用户在电源失效或其他系统故障时快速恢复信息。

o 磁盘配额。管理者可以管理和控制每个用户所能使用的最大磁盘空间。

o 对于大容量驱动器的良好扩展性。NTFS 中最大驱动器的尺寸远远大于 FAT 格式的，而且，NTFS 的性能和存储效率并不象 FAT 那样随着驱动器尺寸的增大而降低。

只有在 NTFS 文件系统中用户才可以使用诸如”活动目录”和基于域的安全策略等重要特性。

需要把整个磁盘或某个磁盘驱动器做成 NTFS 文件系统的用户，可在安装 Windows 2000 时，在安装向导的帮助下完成所有操作。安装程序可以很轻松地把分区转化为新版本的 NTFS 文件系统，即使以前的分区使用的是 FAT 或 FAT32。安装程序会检测现有的文件系统格式。如果是 NTFS，则自动进行转换；如果是 FAT 或 FAT32，会提示安装者是否转换为 NTFS。用户也可以在安装完毕之后使用 Convert.exe 来把 FAT 或 FAT32 的分区转化为新版本的 NTFS 分区。无论是在运行安装程序中还是在运行安装程序之后，这种转换都不会使用户的文件受到损害（相对于重新格式化磁盘来说）。

如果使用双重启动配置，则可能无法从计算机上的另一个操作系统访问 NTFS 分区上的文件。所以，如果要使用双重启动配置，FAT32 或者 FAT 文件系统将是更适合的选择。

NTFS 和文件分配表文件系统的区别

运行 Windows 2000 的计算机的磁盘分区可以使用三种类型的文件系统： NTFS、FAT 和 FAT32。安装 Windows 2000 的用户建议使用 NTFS 文件系统。FAT 和 FAT32 很相似，只是 FAT32 更适合于较大容量的硬盘（对于大硬盘来说，最佳的文件系统是 NTFS）。本节将帮助用户比较各种文件系统的优劣。

NTFS 文件系统是使用 Windows 2000 所推荐的文件系统。NTFS 具有 FAT 文件系统的所有基本功能，并且提供如下的 FAT 或 FAT32 文件系统所没有的优点：

o 更为安全的文件。

o 更好的磁盘压缩性能。

o 支持最大达 2TB 的大硬盘（NTFS 可支持的最大磁盘容量比 FAT 的大得多，而且随着磁盘容量的增大，NTFS 的性能不像 FAT 那样随之降低）。

o 双重启动配置（在同一台计算机上同时安装有 Windows 2000 和其他操作系统）。

只有一种情况用户可能需要使用 FAT 或 FAT32 文件系统，就是确有必要配置 Windows 2000 和早期操作系统的双重启动。在这种情况下，用户就应该把系统配置成双重启动并在硬盘上用 FAT 或 FAT32 分区做为主分区（启动分区）。这是因为早期的操作系统不能访问采用最新版本 NTFS 格式的本地硬盘分区，唯一的例外就是 Windows NT 4.0 加上 Service Pack 4 或更高版本，它能够访问这种硬盘分区，但也有所限制。Windows NT 不能访问使用 NTFS 新特性存储的本地文件，因为这些 NTFS 新特性在 Windows NT4.0 发布时还没有出现。如果服务器不需要配置双重启动功能，建议文件系统采用 NTFS 格式。

Windows 2000 支持由 Windows 95 或 Windows 98 创建的任何尺寸的 FAT32 卷。然而，Windows 2000 只能格式化最大 32GB 的 FAT32 卷。如果用户在安装过程中选择的 FAT 分区大于 2GB，则安装程序自动地把它格式化为 FAT32 格式。对于大于 32GB 的卷建议使用 NTFS 而不是 FAT32。

VFAT

VFAT 是“扩展文件分配表系统”的意思，主要应用于在 Windows 95 中。它对 FAT16 文件系统进行扩展，并提供支持长文件名，文件名可长达 255 个字符，VFAT 仍保留有扩展名，而且支持文件日期和时间属性，为每个文件保留了文件创建日期/时间、文件最近被修改的日期/时间和文件最近被打开的日期/时间这三个日期/时间

HPFS

高性能文件系统。OS/2 的高性能文件系统(HPFS)主要克服了 FAT 文件系统不适合于高档操作系统这一缺点，HPFS 支持长文件名，比 FAT 文件系统有更强的纠错能力。Windows NT 也支持 HPFS，使得从 OS/2 到 Windows NT 的过渡更为容易。HPFS 和 NTFS 有包括长文件名在内的许多相同特性，但使用可靠性较差。

ext2

这是 Linux 中使用最多的一种文件系统，因为它是专门为 Linux 设计，拥有最快的速度和最小的 CPU 占用率。ext2 既可以用于标准的块设备(如硬盘)，也被应用在软盘等移动存储设备上。已经有新一代的 Linux 文件系统如 SGI 公司的 XFS、ReiserFS、ext3 文件系统等出现。