磁盘格式的问题

1、什么是NTFS？

想要了解NTFS，我们首先应该认识一下FAT。FAT(File Allocation Table)是“文件分配表”的意 思。对我们来说，它的意义在于对硬盘分区的管理。FAT16、FAT32、NTFS是目前最常见的三种文件系统。

FAT16：我们以前用的DOS、Windows 95都使用FAT16文件系统，现在常用的Windows 98/2000/XP等系统均支持FAT16文件系统。它最大可以管理大到2GB的分区，但每个分区最多只能有65525个簇（簇是磁盘空间的配置单位）。随着硬盘或分区容量的增大，每个簇所占的空间将越来越大，从而导致硬盘空间的浪费。

FAT32：随着大容量硬盘的出现，从Windows 98开始，FAT32开始流行。它是FAT16的增强版本，可以支持大到2TB（2048GB)的分区。FAT32使用的簇比FAT16小，从而有效地节约了硬盘空间。

NTFS：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。随着以NT为内核的Windows 2000/XP的普及，很多个人用户开始用到了NTFS。NTFS也是以簇为单位来存储数据文件，但NTFS中簇的大小并不依赖于磁盘或分区的大小。簇尺寸的缩小不但降低了磁盘空间的浪费，还减少了产生磁盘碎片的可能。NTFS支持文件加密管理功能，可为用户提供更高层次的安全保证。

2、什么系统可以支持NTFS文件系统？

只有Windows NT/2000/XP才能识别NTFS系统，Windows 9x/Me以及DOS等操作系统都不能支持、识别NTFS格式的磁盘。由于DOS系统不支持NTFS系统，所以最好不要将C:盘制作为NTFS系统，这样在系统崩溃后便于在DOS系统下修复。

NTFS与操作系统支持情况表

文件系统支持的操作系统

FAT16windows 95/98/Me/NT/2000/XP Unix，Linux，DOS

FAT32windows 95/98/Me/2000/XP

NTFS windows nt/2000/XP

固态硬盘迅速普及，相关应用问题也逐渐多了起来，尤其是如何做到性能的最优化？Tom'sHardware今天做了一个很特别的评测，考察了固态硬盘在FAT32、NTFS、exFAT三种不同分区格式行下的性能差异。或许很多玩家根本还没注意到这方面的影响吧。

FAT32：

1997年的Windows 95 OSR2第二版系统中首次引入，至今依然很流行，特别是低容量设备上，因为支持实在太过广泛，技术所有的主流操作系统都可以创建、读取、写入FAT32分区。

因为是32位文件系统，FAT32分区的最大容量只有2TB，8KB簇下也不过32TB，单个文件体积更是不能超过4GB，文件名长度也不可以超过255个字符。

另外，FAT32不支持日志、版权管理等高级技术，安全性也很差。

NTFS：

全称New Technology File System(新技术文件系统)，Windows NT的新特性，属性类似IBM HPFS。文件体积最大16TB(理论上16EB)，分区容量最大256TB，不过文件名还是最多255个字符。

NTFS还支持LZ77压缩、文件级加密(一般是AES)、访问控制(ACL)，簇尺寸减小到4KB(这一点对固态硬盘很重要)。主文件表(MFT)负责存储稳健的属性、位置、访问信息。

exFAT：

微软专门为闪存设备设计的文件系统，高容量的SDXC卡默认都是这种格式，但也并不强求。Windows XP SP2、Windows Vista SP1及以上系统都支持，分区最大容量64ZB，文件体积最大16EB。簇尺寸可以大到16MB，访问控制则还是依靠ACL。

exFAT利用剩余空间位图来管理容量分配，提高删除性能，这对改善写入性能非常重要，尤其是对比NTFS。

但要注意的是，在exFAT分区上安装Windows系统是不可能的。Windows Vista/7都非常依赖NTFS的文件许可等特性。

不过由于微软授权机制的限制，exFAT的普及并不广泛，在消费电子领域的应用也不是特别多。

硬盘分区表扫盲：MBR和GPT表，你在用哪一样？

自从2007年Vista操作系统推出以后，各大硬件厂商对于硬件开发速度明显加快，其中对于硬盘的速度和容量，从最早的5400转，160G容量，提升到现在的7200转甚至万转机械盘，容量也先后出现上TB级别的。单硬盘都出现4Tb容量。

由于磁盘容量越来越大，传统的MBR分区表（主引导记录）已经不能满足大容量磁盘的需求。传统的MBR分区表只能识别磁盘前面的2.2TB左右的空间，对于后面的多余空间只能浪费掉了，而对于单盘4TB的磁盘，只能利用一半的容量。因此，才有了GPT（全局唯一标识分区表）。

除此以外，MBR分区表只能支持4个主分区或者3主分区+1扩展分区（包含随意数目的逻辑分区），而GPT在Windows下面可以支持多达128个主分区。

下面给大家分享下MBR和GPT的详细区别。

MBR分区表：

在传统硬盘分区模式中，引导扇区是每个分区（Partition）的第一扇区，而主引导扇区是硬盘的第一扇区。它由三个部分组成，主引导记录MBR、硬盘分区表DPT和硬盘有效标志。在总共512字节的主引导扇区里MBR占446个字节，第二部分是Partition table区（分区表），即DPT，占64个字节，硬盘中分区有多少以及每一分区的大小都记在其中。第三部分是magic number，占2个字节，固定为55AA。

一个扇区的硬盘主引导记录MBR由4个部分组成。

•主引导程序（偏移地址0000H--0088H），它负责从活动分区中装载，并运行系统引导程序。

•出错信息数据区，偏移地址0089H--00E1H为出错信息，00E2H--01BDH全为0字节。

•分区表（DPT，Disk Partition Table）含4个分区项，偏移地址01BEH--01FDH，每个分区表项长16个字节，共64字节为分区项1、分区项2、分区项3、分区项4。

•结束标志字，偏移地址01FE--01FF的2个字节值为结束标志55AA,如果该标志错误系统就不能启动。

GPT分区表：

GPT的分区信息是在分区中，而不象MBR一样在主引导扇区，为保护GPT不受MBR类磁盘管理软件的危害，GPT在主引导扇区建立了一个保护分区（Protective MBR）的MBR分区表（此分区并不必要），这种分区的类型标识为0xEE，这个保护分区的大小在Windows下为128MB，Mac OS X下为200MB，在Window磁盘管理器里名为GPT保护分区，可让MBR类磁盘管理软件把GPT看成一个未知格式的分区，而不是错误地当成一个未分区的磁盘。

另外，为了保护分区表，GPT的分区信息在每个分区的头部和尾部各保存了一份，以便分区表丢失以后进行恢复。

对于基于x86/64的Windows想要从GPT磁盘启动，主板的芯片组必须支持UEFI（这是强制性的，但是如果仅把GPT用作数据盘则无此限制），例如Win8/Win8.1原生支持从UEFI引导的GPT分区表上启动，大多数预装Win8系统的电脑也逐渐采用了GPT分区表。至于如何判断主板芯片组是否支持UEFI，一般可以查阅主板说明书或者厂商的网址，也可以通过查看BIOS设置里面是否有UEFI字样。