U盘文件系统详细解析!

U盘文件系统详细解析！

当优盘(U盘)代替软盘成为人们常备的移动存储工具时，很少有人知道U盘其实并非通用的产品名称，它只是一个公司注册的闪存盘商标而已；也基本没人知道这种结构简单、体积小巧的USB接口闪存介质存储产品，最早是由中国人所发明的。

优盘的鼻祖——朗科

闪存盘虽然技术含量不高，但却是中国在计算机存储领域二十年来的唯一原创性发明成果，它淘汰了软驱、让ZIP和MD胎死腹中、甚至一定程度上威胁到了光驱的统治地位。如今的闪存盘早已风靡全球，容量节节攀升、价格平易近人，甚至被当作广告的载体免费赠送……

如今讨论U盘的选购意义并不大，相信大部分电脑玩家都是人手N个了，介绍如何更

好的使用自己的大容量U盘。

当今市售最大容量的128GB U盘

U盘容量的迅速膨胀，势必会对用户的使用习惯产生影响。当一个大肚能容的U盘挂在腰间，各种数据的交换概率自然而然就会增加。且对多数人来说，也喜欢把数据放入U盘中，并随身携带与大家交换数据（文档、照片、视频等）。遗憾的是，人们对如何正确使用U盘没有概念？那么，就从磁盘存储的文件系统方面阐明其间的差异！

文件系统是指文件命名、存储和组织的总体结构。作为最常见的操作系统Windows来说，它支持的文件格式就是我们所要研究的。FAT(16)、FAT32和NTFS都是Windows的文件系统。其实文件系格式也就是我们经常所说的“磁盘格式”或“分区格式”，总体都是一个概念，只不过“分区”只针对硬盘来说的，而文件系统是针对所有磁盘及存储介质的。

FAT，FAT32，NTFS，这些我们耳熟能详的分区格式，他们分别有什么用途呢？

● FAT16文件系统

最初的U盘，也就是以MB为存储单位的U盘，所使用的文件系统格式统一为FAT16，

所以我们首先就来讲讲FAT16。

在说明FAT16文件系统之前，我们必须清楚FAT是什么？FAT(File Allocation Table)是“文件分配表”的意思。顾名思义，就是用来记录文件所在位置的表格，它对于磁盘的使用是非常重要的，假若丢失文件分配表，那么硬盘上的数据就会因无法定位而不能使用

了。

FAT16使用了2个字节（也就是16位）的空间来表示每个扇区(Sector)配置文件的情

形，故称之为FAT16。

FAT16由于受到先天的限制，因此每超过一定容量的分区之后，它所使用的簇(Cluster)大小就必须扩增，以适应更大的磁盘空间。所谓簇就是磁盘空间的配置单位，就象图书馆

内一格一格的书架一样。每个要存到磁盘的文件都必须配置足够数量的簇，才能存放到磁

盘中。FAT16各分区与簇大小的关系如下表：

分区大小 FAT16簇大小

16MB-127MB 2KB

128MB-255MB 4KB

256MB-511MB 8KB

512MB-1023MB 16KB

1024MB-2047MB 32KB

如果你在一个1GB容量的U盘分区中存放50KB的文件，由于该分区簇的大小为16KB，因此它要用到4个簇才行。而如果是一个1KB的文件，它也必须使用一个簇来存放。那么每个簇中剩下的空间可否拿来使用呢？答案是不行的，所以在使用磁盘时，无形中都会或

多或少损失一些磁盘空间。

2GB的分区使用FAT16系统格式化

● FAT16的缺点

∙磁盘分区最大只能到2GB。因此从Win98系统开始，FAT16已经基本被FAT32所取代，但当时U盘刚刚起步，容量多为64MB、128MB，其默认分区只能是FAT16；

∙使用簇的大小不恰当。试想，如果一个只有1KB大小的文件放置在一个1000MB的磁盘分区中，它所占的空间并不是1KB，而是16KB，足足浪费了15KB！一般文本文档及HTML碎文件的体积多是个位数，如果用来存储这些文件的话，空间浪费就极为严

重了。

能解决这两个问题的，就是FAT32文件系统了。

● FAT32文件系统

FAT32使用4个字节（也就是32位）的空间来表示每个扇区(Sector)配置文件的情形，故称之为FAT32。FAT16的分区容量上限是2047MB，而FAT32的分区容量下限是512MB，不同操作系统的上限不同，例如Win2000最大支持32GB FAT32分区，而WinXP最大可达2TB

FAT32分区。

FAT32相比FAT16，优点如下：

∙可支持大于2GB的分区。最大可达2TB，即便是目前最大容量的硬盘都能支持，更

别说U盘了；

∙空间利用率更高。FAT32采用了更小的簇，可以更有效率的保存数据，比如两个分区大小都为2GB，一个分区采用了FAT16文件系统，另一个分区采用了FAT32文件

系统。采用FAT16的分区的簇大小为32KB，而FAT32分区的簇只有4KB的大小。这样在存储碎文件时FAT32就比FAT16的存储效率要高很多，通常情况下可以提高15%。

∙安全新更好。FAT32文件系统可以重新定位根目录和使用备份副本。另外FAT32分区的启动记录被包含在一个含有关键数据的结构中，减少了计算机系统崩溃的可能

性。

∙灵活性更高。FAT32分区上的根文件夹是普通的簇链，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复存在。此外，可以禁用文件分配表镜像，这样就可以让文件分配表的副本而不是让第一个文件分配表处于活动状态。这些功能允许您动态重调FAT32分区的大小。不过要注意，虽然FAT32的设计允许这一功能，但微软自己的分区软件不支持此功能，需要使用第三方分区软件。

使用FAT32格式化2GB U盘，簇更小

● FAT32的缺点

虽然对于最大分区容量的支持上面，FAT32 2TB最大分区的容量时至今日仍不过时，但FAT32只能存储最大4GB的单个文件，所以FAT32无法存放光盘ISO镜像、高清视频、各种

图形作品文件等等，这是其致命的弊端。

● NTFS文件系统

NTFS(New Technology File System)是Windows NT核心和高级服务器网络操作系统环境的文件系统。NTFS的目标是提供比FAT32更高的可靠性，并消除FAT文件系统中的种种

限制。

NTFS文件系统除了支持更大的分区、更大的文件、更节约硬盘空间外，还提供了FAT 文件系统不敢想像的众多功能。主要有：长文件名、压缩分区、事件追踪、文件索引、高

容错性、数据保护和恢复、加密访问……