FAT32和NTFS都是什么时候存在的?
FAT32其实是文件分区表的一种形式,相对于FAT16。众所周知,Dos和Windows95都采用FAT16格式。至于FAT32,准确的说是最早出现在Windows95OSR2中。之所以没有公开,是因为当时文件系统还不够成熟,还在探索阶段。那么为什么一定要推出FAT32呢?这主要是由其自身的优越性决定的。
首先,可以大大节省磁盘空间。文件存储在磁盘的簇中。如果一个文件存储在一个群集中,则不能存储其他文件。如果一个磁盘的分区大小是512MB,基于FAT16的系统的集群大小是8KB,FAT32系统的集群大小只有4KB,那么如果我们现在存储一个3KB的文件,FAT16系统的空间会浪费5KB,而FAT32的浪费会更少。如果分区达到1GB,FAT16的集群是16KB,FAT32还是4KB,节省的就更多了。
在FAT32文件系统推出之前,PC通常使用的文件系统是FAT16。基于MS-DOS和Win 95的系统都采用FAT16文件系统。在Win 9X下,FAT16支持的最大分区是2GB。我们知道计算机将信息存储在硬盘上一个叫做“簇”的区域。使用的簇越小,保存信息的效率越高。在FAT16的情况下,分区越大,集群就越大,存储效率就越低,必然造成存储空间的浪费。而且随着计算机硬件和应用的不断提高,FAT16文件系统已经不能满足系统的要求。在这种情况下,引入了增强的文件系统FAT32。与FAT16相比,FAT32具有以下特点:
1.与FAT16相比,FAT32最大的优势是可以支持2TB(2048GB)的磁盘大小,但不能支持小于512MB的分区。基于FAT32的Win 2000可支持最高32GB的分区;;而基于FAT16的Win 2000支持最大4GB的分区。
2.由于采用了更小的集群,FAT32文件系统可以更高效地保存信息。比如两个分区大小为2GB,一个分区采用FAT16文件系统,另一个分区采用FAT32文件系统。使用FAT16的分区的簇大小是32KB,而FAT32分区的簇大小只有4KB。这样FAT32的存储效率比FAT16高很多,一般可以提高15%。
3.FAT32文件系统可以重定位根目录,并使用FAT的备份副本。此外,FAT32分区的启动记录包含在一个包含关键数据的结构中,降低了计算机系统崩溃的可能性。
补充一点:
FAT32功能
与以前的FAT文件系统实现相比,FAT32提供了以下增强功能:FAT32支持高达2 TB的驱动器。
注意:Microsoft Windows 2000只能支持最大大小为32 GB的FAT32分区。
?FAT32可以更有效地利用空间。FAT32使用较小的集群(即大小小于8 GB的驱动器使用4 KB的集群),与大型FAT或FAT16驱动器相比,可以将磁盘空间的利用率提高10%到15%。
?FAT32更加稳定可靠。FAT32可以重定位根文件夹,它使用文件分配表的备份副本,而不是默认副本。此外,FAT32驱动器上的引导记录已经扩展到包括关键数据结构的备份副本。因此,与现有的FAT16驱动器相比,FAT32驱动器不容易受到单点故障的影响。
?FAT32更加灵活。FAT32驱动器上的根文件夹是一个普通的簇链,因此它可以位于驱动器上的任何位置。以前对根文件夹数量的限制不再存在。此外,可以禁用文件分配表镜像,以便激活文件分配表的副本,而不是第一个文件分配表。这些特性允许您动态调整FAT32分区的大小。不过注意,虽然FAT32的设计允许这个特性,但是微软不会在初始版本中实现这个特性。
FAT32兼容性考虑
为了保持与现有程序、网络和设备驱动程序的最大兼容性,FAT32尽可能不改变现有的Windows架构、内部数据结构、应用编程接口(API)和磁盘格式。但是,因为需要4个字节来存储集群值,所以许多内部和磁盘上的数据结构以及发布的API都被修改或扩展了。在某些情况下,现有的API无法在FAT32驱动器上运行。大多数程序不会受到这些变化的影响。现有的工具和驱动程序应该能够在FAT32驱动器上正常运行。但是,需要修改MS-DOS块设备驱动程序(如Aspidisk.sys)和磁盘实用程序来支持FAT32驱动器。
微软捆绑的所有磁盘工具(格式化、Fdisk、碎片整理、基于MS-DOS和Windows的磁盘扫描)均已修改,可在FAT32中正常运行。此外,微软正在与一些主要的设备驱动程序和磁盘工具供应商合作,帮助他们修改产品以支持FAT32。
注意:不能使用Microsoft“磁盘空间管理”或“磁盘空间管理3”来压缩FAT32卷。
FAT32性能
切换到FAT32文件系统是在基于Windows 98的计算机上可以实现的最大性能增强。
双引导计算机
目前,在微软操作系统中,只有Windows 95 OSR2、Windows 98、Windows 2000和Windows Me可以访问FAT32卷。MS-DOS、Windows 95 original和Windows NT 4.0不识别FAT32分区,因此无法从FAT32卷启动。此外,如果使用其他操作系统(例如,Windows 95或MS-DOS启动盘)启动计算机,将无法正确访问FAT32卷。
Windows 95 OSR2和Windows 98可以在实模式下启动(例如,运行游戏),并且可以使用FAT32卷。
创建FAT32驱动器
在Windows 95 OSR2、Windows 98和Windows Me中,如果在大小超过512兆字节(MB)的硬盘上运行Fdisk工具,Fdisk会提示您是否启用大磁盘支持。如果您回答“是”(大磁盘支持已启用),您创建的任何大于512 MB的分区都将被标记为FAT32分区。
在Windows 98和Windows Me中还有一个FAT32转换工具,您可以使用它将现有的驱动器转换为FAT32文件系统。要使用这个转换工具,请按照以下步骤操作:1。单击开始,指向程序,指向附件,指向系统工具,然后单击驱动器转换器(FAT32)。
2.单击下一步。
3.单击要转换为FAT32文件系统的驱动器,然后单击下一步。
4.按照屏幕上的说明进行操作。
支持范围
微软将支持FAT32文件系统的功能,实现无错读取,以实模式或保护模式保存文件。微软支持Windows 95中包含的实模式和保护模式工具。
对于旧的程序,如果它们不能安装在FAT32卷上,或者文件不能正确保存或读取,您必须联系软件包的制造商。
注意:虽然FAT32文件系统支持的最大硬盘容量可以达到2 TB,但由于计算机基本输入/输出系统(BIOS) INT13接口的限制,某些硬盘可能不包含大于7.8 GB的可引导分区。请联系硬件制造商以确定您计算机的BIOS是否支持更新的INT13扩展。
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使用FAT32文件系统时,Windows操作系统有以下限制:?群集不能大于或等于64kb。如果群集为64 KB或更大,某些程序(如安装程序)在计算磁盘空间时可能会出错。
?一个卷必须包含至少65,527个簇才能使用FAT32文件系统。您不能增加使用FAT32文件系统的卷上的簇大小,这样卷的最终簇数就会小于65,527。
?在使用FAT32文件系统的卷上,最大簇数是268,435,445。对于文件分配表(FAT)的空间,每个簇的最大大小为32 KB,计算出的最大磁盘大小约为8tb。
?Microsoft Windows 95和Microsoft Windows 98附带的磁盘扫描工具是一个16位程序。这样的程序有一个内存块,内存块的最大分配大小等于16 MB减去64 KB。所以Windows 95或Windows 98的ScanDisk工具无法处理使用FAT32文件系统的卷(FAT大小大于16 MB与64 KB之差)。使用FAT32文件系统的卷上的FAT项目使用4个字节,所以“磁盘扫描程序”无法处理使用FAT32文件系统的卷上的FAT,该卷上定义的簇数大于4,177,920(包括两个保留簇)。包括FAT本身,按照每簇最大32 KB计算,卷大小为127.53千兆字节(GB)。
?您不能减少使用FAT32文件系统的卷上的簇大小,这样FAT的最终大小就会大于16 MB和64 KB之间的差值。
?在Windows 2000中,不能使用FAT32文件系统格式化大于32 GB的卷。Windows 2000 FastFAT驱动程序可以使用FAT32文件系统安装并支持大于32 GB的卷(受其他限制),但是您不能使用格式化工具创建这样的卷。这种现象是设计造成的。如果需要创建大于32 GB的卷,请使用NTFS文件系统。
注:当尝试格式化大于32 GB的FAT32分区时,格式化将在过程结束时失败,并出现以下错误:
逻辑磁盘管理器:卷太大。
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Windows XP中FAT32文件系统的局限性
在Windows XP中使用FAT32文件系统时,请注意以下限制:?群集不能等于或大于64 KB。如果群集大小为64 KB或更大,某些程序(如安装程序)可能会错误地计算磁盘空间。
?FAT32卷必须包含至少65,527个簇。您不能增加使用FAT32文件系统的卷上的簇大小,这将导致该卷上的簇少于65,527个。
?如果考虑以下变量,最大磁盘大小约为8tb:FAT 32卷上允许的最大簇数为268,435,445,每个簇为32 KB,此外还有文件分配表(FAT)所需的空间。
?您不能减小FAT32卷上的簇大小,这将导致FAT大小大于16 MB减去64 KB。
?在安装Windows XP的过程中,您不能使用FAT32文件系统来格式化大于32 GB的卷。Windows XP可以装载并支持大于32 GB的FAT32卷(受其他限制),但您不能在安装过程中使用格式化工具创建大于32 GB的FAT32卷。如果需要格式化大于32 GB的卷,请使用NTFS文件系统进行格式化。另一种方法是从Microsoft Windows 98或Microsoft Windows Millennium Edition(ME)启动盘启动,然后使用磁盘上附带的格式化工具。
有关如何使用Microsoft Windows 98或Microsoft Windows Millennium Edition(ME)启动盘格式化硬盘的其他信息,请单击下面的文章编号,以查看Microsoft知识库中相应的文章:
255867如何使用Fdisk和格式化工具对硬盘进行分区或重新分区?
注:当您在Windows XP安装过程中尝试格式化大于32GB的FAT32分区时,该操作将在格式化过程结束时失败,并且您可能会收到以下错误信息:
逻辑磁盘管理器:卷太大。
?无论是MS-DOS(原版MS-DOS(微软Windows 95)还是微软Windows NT 4.0或更早版本都无法识别FAT32分区,所以无法从FAT32卷引导。
?不能在FAT32分区上创建大于(2 ^ 32)-1字节(即4 GB减去1字节)的文件。
FAT32格式理论上可以支持128TB的磁盘,即簇的大小乘以簇的个数就是32k *(2 ^ 32),但由于软硬件的限制等原因,不可能达到理论值。
NTFS概述
NTFS(新技术文件系统)是Windows NT操作系统环境和Windows NT advanced server网络操作系统环境下的文件系统。NTFS的目标是提供:可靠性,通过可恢复性(事件跟踪)和热定位的容错特性实现;增加功能的平台;支持POSIX需求;消除FAT和HPFS文件系统中的限制。
NTFS提供长文件名、数据保护和恢复,并通过目录和文件权限实现安全性。NTFS支持大硬盘和在多个硬盘上存储文件(称为卷)。例如,一家大公司的数据库可能非常大,必须跨越不同的硬盘。NTFS提供控制文件成员和访问的内置安全功能。不能从DOS或其他操作系统直接访问NTFS分区上的文件。如果想在DOS下读写NTFS分区文件,可以使用第三方软件;现在可以在Linux系统上使用NTFS-3G完美读写NTFS分区,不用担心数据丢失。
Win 2000采用了NTFS文件系统的更新版本NTFS 5.0,它的推出使用户不仅可以像Win 9X一样方便地操作和管理计算机,还可以享受NTFS带来的系统安全性。NTFS允许文件名最长为256个字符。虽然DOS用户不能访问NTFS分区,但是NTFS文件可以复制到DOS分区。每个NTFS文件都包含一个DOS可读文件名,可以被DOS文件名格式识别。该文件名由NTFS从长文件名的开头字符生成。
convert命令无损地将FAT32转换为NTFS格式。
将FAT卷转换为NTFS。convert Volume/fs:NTFS[/v][/CVT area:filename][/no security][/x]Volume指定驱动器号(后跟冒号)、装入点或卷名,但反之亦然。
[编辑此段]NTFS的功能
NTFS可以支持最大2TB的分区(如果使用动态磁盘,则称为卷)。Win 2000中的FAT32支持最大大小为32GB的分区。
NTFS是一个可恢复的文件系统。用户很少需要在NTFS分区上运行磁盘修复程序。NTFS通过使用标准的事务日志和恢复技术来确保分区的一致性。当系统出现故障时,NTFS使用日志文件和检查点信息来自动恢复文件系统的一致性。
NTFS支持分区、文件夹和文件的压缩。任何基于Windows的应用程序在NTFS分区上读写压缩文件时,都没有必要先用其他程序解压缩。读取文件时,文件会自动解压缩。文件在关闭或保存时会自动压缩。
NTFS使用较小的群集,可以更有效地管理磁盘空间。以Win 2000的FAT32文件系统为例,分区大小为2 GB ~ 8 GB时,簇大小为4kb;分区大小为8 GB ~ 16 GB时,簇大小为8kb;当分区大小为16GB ~ 32GB时,集群大小达到16KB。在Win 2000的NTFS文件系统中,当分区大小低于2GB时,簇大小小于对应的FAT32簇。当分区大小在2GB (2 GB ~ 2 TB)以上时,集群大小为4KB。相比之下,NTFS可以比FAT32更有效地管理磁盘空间,最大限度地避免磁盘空间的浪费。
在NTFS分区上,可以设置* * *资源、文件夹和文件的访问权限。权限设置包括两个方面:一是允许哪些组或用户访问文件夹、文件和* * *资源;第二个是什么级别的访问组或用户可以拥有。访问权限的设置不仅适用于本地计算机的用户,也适用于通过网络上的* * *共享文件夹访问文件的网络用户。相比访问FAT32文件系统下的文件夹或文件,安全性要高很多。此外,在NTFS格式的Win 2000中,可以通过应用审核策略来审核文件夹、文件和active directory对象,审核结果记录在安全日志中。通过安全日志,我们可以看到哪些组或用户在什么级别对文件夹、文件或active directory对象进行了操作,从而发现系统可能面临的非法访问,并采取相应的措施将这种安全风险降到最低。这些在FAT32文件系统下是无法实现的。
磁盘配额管理可以在Win 2000的NTFS文件系统下进行。磁盘配额是指管理员可以限制用户可以使用的磁盘空间,每个用户只能在最大配额内使用磁盘空间。设置磁盘配额后,可以跟踪控制每个用户的磁盘使用情况,通过监控识别出超过配额告警阈值和配额限制的用户,从而采取相应的措施。通过提供磁盘配额管理功能,管理员可以方便合理地为用户分配存储资源,避免因磁盘空间使用失控而可能导致的系统崩溃,提高系统的安全性。
NTFS使用“更改”日志来跟踪记录文件中发生的更改。
系统服务相关的东西很多,比如加密文件数据。
[编辑此段]NTFS的优势
1.带有错误警告的文件系统
[3]在NTFS分区中,第一个16扇区是分区引导扇区,其中存储了分区引导代码,后面是主文件表(以下简称MFT)。但如果其所在的磁盘扇区恰好损坏,NTFS文件系统会智能地将MFT换到硬盘的其他扇区,保证文件系统的正常使用,也就是保证Windows的正常运行。之前FAT16和FAT32的FAT(文件分配表)只能固定在分区引导扇区后面。一旦扇区损坏,整个文件系统都会瘫痪。
然而,MFT的这一明智之举当然并不完美。如果分区引导代码中指向MFT的部分有错误,NTFS文件系统就不知道去哪里找MFT,就会报出“磁盘未格式化”之类的错误信息。为了避免这个问题,分区引导代码会包含一个验证程序,负责调试。
2.文件读取速度更高效
恐怕很多人都听说过NTFS文件系统在安全方面有很多新的功能,但是你知道NTFS相比FAT32在文件处理速度上有了很大的提升吗?
对DOS稍有了解的读者一定熟悉文件的各种属性:只读、隐藏、系统等等。在NTFS文件系统中,这些属性仍然存在,但是它们有很大的不同。在这里,一切都是属性,甚至文件内容也是属性。这些属性的列表不是固定的,可以随时添加,这就是为什么您会在NTFS分区中看到更多属性。
NTFS文件系统中的文件属性可以分为两种:常驻属性和非常驻属性。常驻属性直接存储在MFT,如文件名和相关时间信息(如创建时间和修改时间)始终是常驻属性,而非常驻属性存储在MFT之外,但用复杂的索引方法表示。如果一个文件或文件夹小于1500字节(其实我们的电脑里有不少这样大小的文件或文件夹),那么它们的所有属性,包括内容,都会常驻MFT,Windows一启动MFT就会加载到内存里,所以当你查看这些文件或文件夹的时候,它们的内容已经在缓存里了,自然大大提高了文件和文件夹的访问速度。
3.磁盘自我修复功能
NTFS使用“自我修复”系统来自动检测和修复硬盘上的逻辑错误和物理错误。在FAT16和FAT32时代,我们需要程序Scandisk来标记磁盘上的坏扇区,但是发现错误时,往往会将数据写入坏扇区,已经造成了损失。
另一方面,NTFS文件系统会在每次读写时检查扇区是否正确。当在读取过程中发现错误时,NTFS将报告此错误;当向磁盘写入文件时发现错误时,NTFS会智能地将数据存储在一个好的位置,操作不会受到影响。在这两种情况下,NTFS都会标记坏扇区以防止将来使用。这种工作模式可以使磁盘错误更早被发现,避免灾难性事故的发生。
有人发现当磁盘转换成NTFS文件系统时,用ScanDisk很难发现磁盘错误。经过前面的介绍,你知道为什么吗?
4.“防灾救灾”的事件日志功能
在NTFS文件系统中,任何操作都可以被视为一个“事件”。例如,将文件从c盘复制到D盘是一个事件。事件日志一直在监视整个操作,当它在目标磁盘D中找到完整的文件时,它会记录一个“完成”标记。如果在复制过程中断电,事件日志中将不会记录“完成”,NTFS可以在调用后重新完成事件。事件日志的作用不在于它能挽回损失,而在于它监控所有的事件,让系统时刻知道哪些任务已经完成,哪些任务还没有完成,保证系统不会因为断电等意外事件而紊乱,把破坏性降到最低。
5.ntfs动态磁盘功能
动态磁盘是自Windows 2000以来的一项新功能,Windows Server 2003继续使用这一出色的功能。与基本磁盘相比,它提供了更灵活的管理和使用功能。您可以在动态磁盘上实现数据容错、高速读写操作和相对任意的卷大小修改,但在基本磁盘上却不能。动态磁盘中的卷数量没有限制。只要磁盘空间允许,您可以在动态磁盘中创建任何卷。动态磁盘,我们可以将几个磁盘中的备用磁盘空间扩展到同一个卷中,以增加卷的容量。基本盘的读写速度是由硬件决定的,不额外消耗是不可能提高磁盘效率的。在动态磁盘上创建条带卷可以同时读写多个磁盘,从而显著提高磁盘效率。
在使用Windows XP 2000 2003等系统安装盘对硬盘进行分区时,经常会发现无论硬盘大小还是分区大小,总有8M的空间剩余。这8M的空间用来将其转换成动态磁盘。创建Raid时,必须有一个不小于8M的动态磁盘,所以Windows操作系统在分区时会自动留出8M的空间。
基本盘不能容错,如果不能及时备份,会造成很大的损失。在动态磁盘上创建镜像卷,所有内容会实时自动镜像到镜像磁盘,即使磁盘出现故障也不用担心数据丢失。在动态磁盘上创建带奇偶校验的条带卷,以确保提高性能并增加磁盘的容错能力。
动态磁盘提供了一些基本磁盘没有的功能,例如创建可以跨多个磁盘的卷(跨区卷和带区卷)和具有容错功能的卷(镜像卷和RAID-5卷)的能力。动态磁盘上的所有卷都是动态的。动态卷有五种类型:简单卷、跨区卷、带区卷、镜像卷和RAID-5卷。镜像卷和RAID-5卷是容错的,仅在运行Windows 2000 Server、Windows 2000 Advanced Server、Windows 2000 Datacenter Server或Windows Server 2003操作系统的计算机上可用。但是,也可以通过运行Windows XP Professional的计算机在这些操作系统上远程创建镜像卷和RAID-5卷。无论动态磁盘使用主引导记录(MBR)还是GUID分区表(GPT)分区方式,它都可以创建多达2,000个动态卷,但动态卷的建议值为32或更少。
6.我需要任何附加功能吗?
事实上,NTFS还提供了磁盘压缩、数据加密、磁盘配额(在我的电脑中右击分区,并行“属性”进入“配额”选项卡)、动态磁盘管理等功能。这些功能很多报刊杂志都有介绍,这里就不详细介绍了。
NTFS为不同的用户提供不同的访问控制、隐私和安全管理功能。如果你的系统处于单机环境,比如家用电脑,那么这些功能对你来说意义不大。