磁盤文件系統

所謂文件系統，它是操作系統中藉以組織、存儲和命名文件的結構。磁盤或分區和它所包括的文件系統的不同是很重要的，大部分應用程序都基於文件系統進行操作，在不同種文件系統上是不能工作的。

常用的文件系統有很多，MS-DOS和Windows 3.x使用FAT16文件系統，默認情況下Windows 98也使用FAT16，Windows 98和Me可以同時支持FAT16、FAT32兩種文件系統，Windows NT則支持FAT16、NTFS兩種文件系統，Windows 2000可以支持FAT16、FAT32、NTFS三種文件系統，Linux則可以支持多種文件系統，如FAT16、FAT32、NTFS、Minix、ext、ext2、xiafs、HPFS、VFAT等，不過Linux一般都使用ext2文件系統。下面，筆者就簡要介紹這些文件系統的有關情況：

(1)FAT16

FAT的全稱是“File Allocation Table(文件分配表系統)”，最早於1982年開始應用於MS-DOS中。FAT文件系統主要的優點就是它可以允許多種操作系統訪問，如MS-DOS、Windows 3.x、Windows 9x、Windows NT和OS/2等。這一文件系統在使用時遵循8.3命名規則(即文件名最多為8個字符，擴展名為3個字符)。

磁盤文件系統

文件系統就是在硬盤上存儲信息的格式。在所有的計算機系統中，都存在一個相應的文件系統，它規定了計算機對文件和文件夾進行操作處理的各種標準和機制。因此，用户對所有的文件和文件夾的操作都是通過文件系統來完成的。其中Windows 2000支持的文件系統包括：

o 標準文件分配表( FAT )，運行Windows NT、Windows 95、MS - DOS或OS/2可以存取主分區或者邏輯分區FAT上的文件。

o 增強的文件分配表（FAT32），這是在大型磁盤驅動器（超過512 兆字節）上存儲文件的極有效的系統，如果用户的驅動器使用了這種格式，則會在驅動器上創建多至幾百兆的額外硬盤空間，從而更高效地存儲數據。此外，可使程序運行加快50 %，而使用的計算機系統資源卻更少。

o Windows 2000中推薦的文件系統（NTFS），只有運行Windows 2000或Windows NT的計算機才可以存取NTFS卷中的文件。

用户在安裝Windows 2000 之前，應該先決定選擇哪一種文件系統。Windows 2000支持使用NTFS文件系統和文件分配表文件系統（FAT或FAT32）。本節以下內容將對以上的幾種文件系統作簡單介紹。

FAT文件系統

FAT文件系統最初用於小型磁盤和簡單文件結構的簡單文件系統。FAT文件系統得名於它的組織方法：放置在捲起始位置的文件分配表。為了保護卷，使用了兩份拷貝，確保即使損壞了一份也能正常工作。另外，為確保正確裝卸啓動系統所必須的文件，文件分配表和根文件夾必須存放在固定的位置。

採用FAT文件系統格式化的卷以簇的形式進行分配。默認的簇大小由卷的大小決定。對於FAT文件系統，簇數目必須可以用16位的二進制數字表示，並且是2的乘方。通過使用命令行提示符下的format程序，用户可以指定簇的大小。不過，用户所指定的簇的大小必須大於表中給出的大小。由於額外開銷的原因，在大於511MB的卷中不推薦使用FAT文件系統。如果用户的計算機上運行的是Windows 95、Windows for Workgroups、MS-DOS、OS/2或Windows 95以前的版本，那麼FAT文件系統格式是最佳的選擇。

不過，需要注意的是，FAT文件系統最好被用在較小的捲上。因為，在不考慮簇大小的情況下，使用FAT文件系統，卷不能大於4GB。

FAT32文件系統

FAT32文件系統提供了比FAT文件系統更為先進的文件管理特性，例如，支持超過32GB的卷以及通過使用更小的簇來更有效率地使用磁盤空間。作為FAT文件系統的增強版本，它可以在容量從512MB到2TB的磁盤驅動器上使用。

在以前的操作系統中，只有Windows 2000、Windows 98和Windows 95 OEM Release 2版能夠訪問FAT32卷。MS-DOS、Windows 3.1及較早的版本、Windows for Workgroups、Windows NT 4.0及更早的版本都不能識別FAT32卷，同時也不能從FAT32上啓動它們。FAT和FAT32可以與Windows 2000之外的其它操作系統兼容。如果設置了雙重啓動配置，很可能需要FAT或FAT32文件系統。如果用户正在對Windows 2000 和另一個操作系統進行雙重啓動配置，請選擇一個適用於後者的文件系統。選擇的標準如下：

o 如果安裝分區小於2GB，或者如果希望雙重啓動配置Windows 2000 和MS - DOS、Windows 3.1、Windows 95或Windows NT較早的版本，將安裝分區格式化為FAT。

o 在大於或等於2GB的分區上使用FAT32文件系統。如果在Windows 2000安裝程序中選擇使用FAT格式化，並且安裝分區大於2GB，安裝程序將自動按FAT32格式化。對於大於32GB的分區，建議您使用NTFS而不用FAT32文件系統。

NTFS文件系統

Windows 2000所推薦使用的NTFS文件系統提供了FAT和FAT32文件系統所沒有的、全面的性能，可靠性和兼容性。NTFS文件系統的設計目標就是用來在很大的硬盤上能夠很快地執行諸如：讀、寫和搜索這樣的標準文件操作，甚至包括像文件系統恢復這樣的高級操作。NTFS文件系統包括了公司環境中文件服務器和高端個人計算機所需的安全特性。NTFS文件系統還支持對於關鍵數據完整性十分重要的數據訪問控制和私有權限。除了可以賦予Windows 2000計算機中的共享文件夾特定權限外， NTFS文件和文件夾無論共享與否都可以賦予權限。NTFS是Windows 2000 中唯一允許為單個文件指定權限的文件系統。然而，當用户從NTFS卷移動或複製文件到FAT卷時，NTFS文件系統權限和其它特有屬性將會丟失。

像FAT文件系統一樣，NTFS文件系統使用簇作為磁盤分配的基本單元。在NTFS文件系統中，默認的簇大小取決於卷的大小。在"磁盤管理器"中，用户可以指定的簇大小最大為4k。

Windows 2000包括一個新版本的NTFS，該文件系統在原有的靈活的安全特性（比如域和用户帳户數據庫）之上又加入了新的特性，如活動目錄(Active Directory)Windows 2000中使用的NTFS文件系統支持以下特性：

o 活動目錄。使網絡管理者和網絡用户可以方便靈活地查看和控制網絡資源。

o 域。它是活動目錄的一部分，幫助網絡管理者兼顧管理的簡單性和網絡的安全性。例如，只有在NTFS文件系統中用户才能設置單個文件的許可權限而不僅僅是目錄的許可權限。

o 文件加密。能夠大大提高信息的安全性。

o 稀鬆文件。應用程序生成的一種特殊文件，它的文件尺寸非常大，但實際上只需要少部分的磁盤空間。就是説，NTFS只需要給這種文件實際寫入的數據分配磁盤存儲空間。

o 其他的數據存儲模式。這些模式可以提高存儲和修改信息的效率。

o 磁盤活動的恢復日誌。它將幫助用户在電源失效或其他系統故障時快速恢復信息。

o 磁盤配額。管理者可以管理和控制每個用户所能使用的最大磁盤空間。

o 對於大容量驅動器的良好擴展性。NTFS中最大驅動器的尺寸遠遠大於FAT格式的，而且，NTFS的性能和存儲效率並不象FAT那樣隨着驅動器尺寸的增大而降低。

只有在NTFS文件系統中用户才可以使用諸如"活動目錄"和基於域的安全策略等重要特性。

需要把整個磁盤或某個磁盤驅動器做成NTFS文件系統的用户，可在安裝Windows 2000時，在安裝嚮導的幫助下完成所有操作。安裝程序可以很輕鬆地把分區轉化為新版本的NTFS文件系統，即使以前的分區使用的是FAT或FAT32。安裝程序會檢測現有的文件系統格式。如果是NTFS，則自動進行轉換；如果是FAT或FAT32，會提示安裝者是否轉換為NTFS。用户也可以在安裝完畢之後使用Convert.exe來把FAT或FAT32的分區轉化為新版本的NTFS分區。無論是在運行安裝程序中還是在運行安裝程序之後，這種轉換都不會使用户的文件受到損害（相對於重新格式化磁盤來説）。

如果使用雙重啓動配置，則可能無法從計算機上的另一個操作系統訪問NTFS分區上的文件。所以，如果要使用雙重啓動配置，FAT32或者FAT文件系統將是更適合的選擇。

NTFS和文件分配表文件系統的區別

運行Windows 2000的計算機的磁盤分區可以使用三種類型的文件系統： NTFS、FAT和FAT32。安裝Windows 2000的用户建議使用NTFS文件系統。FAT和FAT32很相似，只是FAT32更適合於較大容量的硬盤（對於大硬盤來説，最佳的文件系統是NTFS）。本節將幫助用户比較各種文件系統的優劣。

NTFS文件系統是使用Windows 2000 所推薦的文件系統。NTFS具有FAT文件系統的所有基本功能，並且提供如下的FAT或FAT32文件系統所沒有的優點：

o 更為安全的文件。

o 更好的磁盤壓縮性能。

o 支持最大達2TB的大硬盤（NTFS可支持的最大磁盤容量比FAT的大得多，而且隨着磁盤容量的增大，NTFS的性能不像FAT那樣隨之降低）。

o 雙重啓動配置（在同一台計算機上同時安裝有Windows 2000和其他操作系統）。

只有一種情況用户可能需要使用FAT或FAT32文件系統，就是確有必要配置Windows 2000和早期操作系統的雙重啓動。在這種情況下，用户就應該把系統配置成雙重啓動並在硬盤上用FAT或FAT32分區做為主分區（啓動分區）。這是因為早期的操作系統不能訪問採用最新版本NTFS格式的本地硬盤分區，唯一的例外就是Windows NT 4.0 加上Service Pack 4或更高版本，它能夠訪問這種硬盤分區，但也有所限制。Windows NT不能訪問使用NTFS新特性存儲的本地文件，因為這些NTFS新特性在Windows NT4.0發佈時還沒有出現。如果服務器不需要配置雙重啓動功能，建議文件系統採用NTFS格式。

Windows 2000支持由Windows 95或Windows 98創建的任何尺寸的FAT32卷。然而，Windows 2000只能格式化最大32GB的FAT32卷。如果用户在安裝過程中選擇的FAT分區大於2GB，則安裝程序自動地把它格式化為FAT32格式。對於大於32GB的卷建議使用NTFS而不是FAT32。

VFAT

VFAT是“擴展文件分配表系統”的意思，主要應用於在Windows 95中。它對FAT16文件系統進行擴展，並提供支持長文件名，文件名可長達255個字符，VFAT仍保留有擴展名，而且支持文件日期和時間屬性，為每個文件保留了文件創建日期/時間、文件最近被修改的日期/時間和文件最近被打開的日期/時間這三個日期/時間

HPFS

高性能文件系統。OS/2的高性能文件系統(HPFS)主要克服了FAT文件系統不適合於高檔操作系統這一缺點，HPFS支持長文件名，比FAT文件系統有更強的糾錯能力。Windows NT也支持HPFS，使得從OS/2到Windows NT的過渡更為容易。HPFS和NTFS有包括長文件名在內的許多相同特性，但使用可靠性較差。

ext2

這是Linux中使用最多的一種文件系統，因為它是專門為Linux設計，擁有最快的速度和最小的CPU佔用率。ext2既可以用於標準的塊設備(如硬盤)，也被應用在軟盤等移動存儲設備上。已經有新一代的Linux文件系統如SGI公司的XFS、ReiserFS、ext3文件系統等出現。