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磁盘文件系统Fat、Fat32、NTFS、exFAT的优缺点

来源:全栈开发者 发布时间:2013-11-09 阅读次数:

  我们在Windows系统里格式化磁盘的时候,文件系统的选项里可以看到有“FAT”、“FAT32”、“NTFS”等选项,在对U盘或其他移动存储设备 格式化的时候还会出现“exFAT”选项,那么这四种磁盘格式是什么意思,有哪些优缺点呢?我们应该选择那个呢?下面为大家详细介绍。

  在介绍这四种磁盘格式的区别之前我们先来了解一下什么是磁盘的文件系统。一块没有被格式化过的硬盘,可以比喻成一间没有摆放商品的超市大卖场,在摆放商品 之前,总要先按商品类别分好区域,并安装好货架吧。磁盘的分区、格式化操作就相当于超市大卖场的划分商品区域和安装货架了。

  一、FAT(FAT16)文件系统

  这是MS-DOS和最早期的WIN95操作系统中最常见的硬盘分区格式。它采用16位的文件分配表,能支持最大为2GB的硬盘分区。

  FAT文件系统优点:FAT(FAT16)是目前应用最为广泛和获得操作系统最多的一种磁盘分区格式,几乎所有的操作系统都支持这一种格式,从DOS WINDOWS95/98/NT/ME/2000/XP,甚至LINUX都支持这种分区格式。

  FAT文件系统缺点:最大只支持2GB的分区,而且每个分区最多只能有65525个簇。因此磁盘利用效率非常 低。因为在DOS和WINDOWS系统中,磁盘文件的分配是以簇为单位的,一个簇只分配给一个文件使用,不管这个文件占用整个簇容量的多少。这样,即使一 个文件很小的话,它也要占用一个簇,剩余的空间便全部闲置在那里,形成了磁盘空间的浪费。由于分区表容量的限制,FAT的分区越大,磁盘上每个簇的容量也 越大,造成的浪费也越大。

  FAT文件系统,目前除了一些特殊应用之外,基本上已经不再使用了。试想下,目前主流的硬盘容量已经达到1TB(1TB=1024GB)了,假如使用FAT格式的话,每个分区最大只能2GB,那么电脑里面会有多少个盘符呀!

  二、FAT32文件系统

  相信大家对FAT32文件系统不会太陌生,毕竟从Win98开始,FAT32就已经的到了广泛的应用。FAT32格式采用32位的文件分配表,使其对磁盘 的能力大大增强,突破了FAT16对每一个分区的容量只有2GB的限制。Win95以上的操作系统都支持FAT32格式。

  FAT32文件系统优点:突破了FAT对每一个分区的容量只有2GB的限制,可以支持大到2TB(2048G)的分区。在不超过8GB的分区容量下,每个簇的容量都固定为4KB,与FAT16相比,可以大大减少磁盘的浪费,提高磁盘利用率。

  FAT32文件系统缺点:用 FAT32格式分区的磁盘,由于文件分配表的扩大,运行速度比采用FAT16格式分区的磁盘要慢,且DOS系统和某些早期的应用软件不支持这种分区格式。 另外还有一个致命的缺点让FAT32逐渐被淘汰,这就是FAT32的单个文件最大只能支持4GB。现在已经进入高清时代,720P和1080P高清视频文 件都很容易超过4GB,因此FAT32已经走向没落。

  注意:当在windows2000/xp及以后的操作系统中,用自带的磁盘管理工具对硬盘进行分区时,只能创建最大32GB的FAT32文件系统,这是windows限制。用其它第三方工具分区或者DOS或win98下分区,是可以分出更大分区的,而且在windows2000/xp中也能正常使用的。

  三、NTFS文件系统

  NTFS是从Windows XP系统开始逐渐成为主流的磁盘格式,是微软Windows NT内核的系列操作系统支持的、一个特别为网络和磁盘配额、文件加密等管理安全特性设计的磁盘格式。支持NTFS磁盘格式的操作系统有:WINDOWS NT、WINDOWS2000、WINDOWS2003、WINDOWS XP、WINDOWS vista、WINDOWS7等。因此NTFS目前仍是主流的磁盘格式,有大量用户在使用。

  NTFS文件系统优点:NTFS分区具有极高的安全性和稳定性,在使用中不易产生文件碎片。它能对用户的操作 进行记录,通过对用户权限进行非常严格的限制,使每个用户只能按照系统赋予的权限进行操作,充分保护了系统与数据的安全。另外对大部分用户而言,NTFS 最直观的优点是,单个文件的大小突破了FAT32的4GB的限制。

  NTFS文件系统缺点:NTFS虽然有诸多优点,但这些都是针对传统机械硬盘而设计的,对于新兴的Flash 闪存材料不一定适用。NTFS分区是采用“日志式”的文件系统,因为要记录磁盘的详细读写操作,对U盘这种闪存储介质会造成较大的负担,比如同样存取一个 文件或目录,在NTFS系统上的读写次数就会比FAT32来得多,理论上NTFS格式的U盘比较容易损坏,而且400MB以下的分区也比FAT16更浪费 空间。

  四、exFAT文件系统

  exFAT是近年才出现的格式,主要针对移动存储设备,什么闪存、U盘等。因为FAT32格式单个文件不能超过4G,使用NTFS格式又容易损坏闪存芯片,所以才开发EXFAT格式来解决这些问题。

  exFAT文件系统优点:分区大小和单文件大小最大可达16EB(16×1024×1024TB);簇大小非 常灵活,最小0.5KB,最高达32MB;采用了剩余空间分配表,空间利用率更高;同一目录下最大文件数可达65536个;支持访问控制;支持 TFAT(WINCE早期文件系统)。可以看出,ExFAT就是闪存专用的文件系统,只有U盘和存储卡才能格式化成exFAT,传统硬盘是无法格式化成 exFAT格式的,因为exFAT的特性其实并不比NTFS强,但却比NTFS及FAT32更适合闪存使用。

  exFAT文件系统缺点:exFAT作为一种全新的文件系统,在电脑上的兼容性却不太好,目前主流的XP和Vista默认都不支持ExFAT,XP需升级至SP3补丁、Vista需升级至SP1补丁才能支持它。当然微软也提供了exFAT的单独更新文件,Win7默认支持。

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