微軟在Dos/Windows系列操作系統(tǒng)中共使用了6種不同的文件系統(tǒng)(包括即將在windows的下一個(gè)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(guān)特點(diǎn)和規(guī)則做個(gè)介紹。其中FAt12、FAT16、FAT32均是Fat文件系統(tǒng)。是File Allocation Table的簡稱。
最古老的文件系統(tǒng)FAT12:
這是伴隨著Dos誕生的“老”文件系統(tǒng)了。它采用12位文件分配表,并因此而得名。而以后的FAT系統(tǒng)都按照這樣的方式在命名。在DOS3.0以前使用。但是在現(xiàn)在,我們都還能找得到這個(gè)文件系統(tǒng):用于軟盤驅(qū)動器。當(dāng)然,其他地方的確基本上不使用這個(gè)文件系統(tǒng)了。Fat12可以管理的磁盤容量是8M。這在當(dāng)時(shí),沒有硬盤的情況下,這個(gè)磁盤管理能力是非常大的。
Fat12文件系統(tǒng)的限制:
1)文件名:只能是8.3格式的文件名。
2)磁盤容量:最多8M。(4096clusters×4sectors/clusters×512bytes、sectors)
3)文件碎片嚴(yán)重。(只在磁盤上不存儲在不連續(xù)的簇內(nèi)。)
使用時(shí)間最長文件系統(tǒng)的Fat16:
在Dos2.0的使用過程中,對更大的磁盤的管理能力的需求已經(jīng)出現(xiàn)了,所以在Dos3.0中,微軟推出了新的文件系統(tǒng)Fat16。除了采用了16位字長的分區(qū)表之外,F(xiàn)at16和Fat12在其他地方都非常的相似。實(shí)際上,隨著字長增加4位,可以使用的簇的總數(shù)增加到了65546。在總的簇?cái)?shù)在4096之下的時(shí)候,應(yīng)用的還是Fat12的分區(qū)表,當(dāng)實(shí)際需要超過4096簇的時(shí)候,應(yīng)用的是Fat16的分區(qū)表。剛推出的Fat16文件系統(tǒng)管理磁盤的能力實(shí)際上是32M。這在當(dāng)時(shí)是看來是足夠大的。1987年,硬盤的發(fā)展推動了文件系統(tǒng)的發(fā)展,Dos4.0之后的Fat16可以管理128M的磁盤。然后這個(gè)數(shù)字不斷的發(fā)展,一直到2G。在整整的10年中,2G的磁盤管理能力都是大大的多于了實(shí)際的需要。需要指出的是,在windows95系統(tǒng)中,采用了一種比較獨(dú)特的技術(shù),叫做VFat來解決長文件名等問題。FAT16分區(qū)格式存在嚴(yán)重的缺點(diǎn):大容量磁盤利用效率低。在微軟的DOS和Windows系列中,磁盤文件的分配以簇為單位,一個(gè)簇只分配給一個(gè)文件使用,不管這個(gè)文件占用整個(gè)簇容量的多少。這樣,即使一個(gè)很小的文件也要占用一個(gè)簇,剩余的簇空間便全部閑置,造成磁盤空間的浪費(fèi)。由于分區(qū)表容量的限制,F(xiàn)AT16分區(qū)創(chuàng)建的越大,磁盤上每個(gè)簇的容量也越大,從而造成的浪費(fèi)也越大。所以,為了解決這個(gè)問題,微軟推出了一種全新的磁盤分區(qū)格式FAT32,并在Windows 95 OSR2及以后的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文件系統(tǒng):
Fat32文件系統(tǒng)將是Fat系列文件系統(tǒng)的最后一個(gè)產(chǎn)品。和它的前輩一樣,這種格式采用32位的文件分配表,磁盤的管理能力大大增強(qiáng),突破了FAT16 2GB的分區(qū)容量的限制。由于現(xiàn)在的硬盤生產(chǎn)成本下降,其容量越來越大,運(yùn)用FAT32的分區(qū)格式后,我們可以將一個(gè)大硬盤定義成一個(gè)分區(qū),這大大方便了對磁盤的管理。
FAT32推出時(shí),主流硬盤空間并不大,所以微軟設(shè)計(jì)在一個(gè)不超過8GB的分區(qū)中,F(xiàn)AT32分區(qū)格式的每個(gè)簇都固定為4KB,與FAT16相比,大大減少了磁盤空間的浪費(fèi),這就提高了磁盤的利用率。在其他更大的分區(qū)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 |
目前,支持這種格式的操作系統(tǒng)有Windows 95、Windows 98、OSR2、Windows 98 SE、Windows Me、Windows 2000和Windows XP,Linux Redhat部分版本也對FAT32提供有限支持,然而,如果Linux安裝在FAT32分區(qū)下,必須使用軟盤進(jìn)行引導(dǎo)。但是,這種分區(qū)格式也有它明顯的缺點(diǎn),首先是由于文件分配表的擴(kuò)大,運(yùn)行速度比FAT16格式要慢,特別是在DOS 7.0下,性能差別更明顯。
FAT32的限制:
1)最大的限制在于兼容性方面,F(xiàn)at32不能保持向下兼容。
2)當(dāng)分區(qū)小于512M時(shí),F(xiàn)at32不會發(fā)生作用。
4)單個(gè)文件不能大于4G。(精確數(shù)據(jù)是4G-2bytes)。