簡介
微軟在Dos/Windows系列作業系統總共使用了6種不同的檔案系統(包括即將在windows的下一個版本中使用的Winfs)。它們分別是:FAt12、FAT16、FAT32、
NTFS、NTFS5.0和
WINFS。下面我們一一來對它們的相關特點和規則做個介紹。其中
FAt12、
FAT16、
FAT32均是Fat檔案系統。是File Allocation Table的簡稱。 最古老的檔案系統FAT12:
這是伴隨著Dos誕生的“老”檔案系統了。它採用12位
檔案分配表,並因此而得名。而以後的FAT系統都按照這樣的方式在命名。在DOS3.0以前使用。但是在現在,我們都還能找得到這個檔案系統:用於
軟碟驅動器。當然,其他地方的確基本上不使用這個檔案系統了。Fat12可以管理的磁碟容量是8M。這在當時,沒有硬碟的情況下,這個
磁碟管理能力是非常大的。
Fat12檔案系統的限制:
1)檔案名稱:只能是8.3格式的檔案名稱。
2)
磁碟容量:最多8M。(4096clusters×4sectors/clusters×512bytes/sectors)
3)
檔案碎片嚴重。(只在磁碟上不存儲在不連續的
簇內。)
使用時間最長檔案系統的Fat16:
在Dos2.0的使用過程中,對更大的磁碟的管理能力的需求已經出現了,所以在Dos3.0中,微軟推出了新的檔案系統Fat16。除了採用了16位
字長的
分區表之外,Fat16和Fat12在其他地方都非常的相似。實際上,隨著字長增加4位,可以使用的簇的總數增加到了65536。在總的簇數在4096之下的時候,套用的還是Fat12的分區表,當實際需要超過4096簇的時候,套用的是Fat16的分區表。剛推出的Fat16檔案系統管理磁碟的能力實際上是32M。這在當時是看來是足夠大的。1987年,硬碟的發展推動了檔案系統的發展,Dos4.0之後的Fat16可以管理128M的磁碟。然後這個數字不斷的發展,一直到2G。在整整的10年中,2G的
磁碟管理能力都是大大的多於了實際的需要。需要指出的是,在windows95系統中,採用了一種比較獨特的技術,叫做VFat來解決
長檔案名稱等問題。FAT16分區格式存在嚴重的缺點:大容量磁碟利用效率低。在微軟的DOS和Windows系列中,磁碟檔案的分配以簇為單位,一個簇只分配給一個檔案使用,不管這個檔案占用整個簇容量的多少。這樣,即使一個很小的檔案也要占用一個簇,剩餘的簇空間便全部閒置,造成磁碟空間的浪費。由於
分區表容量的限制,FAT16分區創建的越大,磁碟上每個簇的容量也越大,從而造成的浪費也越大。所以,為了解決這個問題,微軟推出了一種全新的
磁碟分區格式FAT32,並在
Windows 95 OSR2及以後的Windows 版本中提供支持。
Volume size
| Cluster size
|
0 to 32 MB
| 512 bytes
|
33 to 64 MB
| 1 KB
|
65 to128 MB
| 2 KB
|
129 to 256 MB
| 4 KB
|
257 to 511 MB
| 8 KB
|
512 to 1023 MB
| 16 KB
|
1024 to 2047 MB
| 32 KB
|
2048 to 4095 MB
| 64 KB
|
最新的Fat32檔案系統:
Fat32檔案系統將是Fat系列檔案系統的最後一個產品。和它的前輩一樣,這種格式採用32位的檔案分配表,磁碟的管理能力大大增強,突破了FAT16 2GB的分區容量的限制。由於現在的硬碟生產成本下降,其容量越來越大,運用FAT32的分區格式後,我們可以將一個大硬碟定義成一個分區,這大大方便了對磁碟的管理。
FAT32推出時,主流硬碟空間並不大,所以微軟設計在一個不超過8GB的分區中,FAT32分區格式的每個簇都固定為4KB,與FAT16相比,大大減少了磁碟空間的浪費,這就提高了磁碟的利用率。在其他更大的分區中的簇大小的可以看下表:
Volume size
| Cluster size
|
less than 8GB
| 4 KB
|
less than 16GB
| 8 KB
|
less than 32GB
| 16 KB
|
more than 32gB
| 32 KB
|
FAT32的限制:
1)最大的限制在於兼容性方面,Fat32不能保持
向下兼容。
2)當分區小於512M時,Fat32不會發生作用。
4)單個檔案不能大於4G。(精確數據是4G-2bytes)。
FAT16檔案系統
FAT16使用了16位的空間來表示每個
扇區(Sector)配置檔案的情形,故稱之為FAT16。
FAT16由於受到先天的限制,因此每超過一定容量的分區之後,它所使用的簇(Cluster)大小就必須擴增,以適應更大的磁碟空間。所謂簇就是磁碟空間的配置單位,就象圖書館內一格一格的書架一樣。每個要存到磁碟的檔案都必須配置足夠數量的簇,才能存放到磁碟中。FAT16各分區與簇大小的關係如下表:
分區大小 FAT16簇大小
16MB-127MB 2KB
128MB-255MB 4KB
256MB-511MB 8KB
512MB-1023MB 16KB
1024MB-2047MB 32KB