FAT32和NTFS文件系统的区别

今天学习到了文件IO方面，知道了在Linux中使用命令mkdir创建的并不是文件夹而是目录，有很多人喜欢将此认为是文件夹，严格意义上俩者是有很大的不同，今天通过查询资料得知俩者的区别，希望一下对于疑惑的你有所帮助。

• FAT32和NTFS文件系统的区别
  • 文件系统的定义
  • FAT32文件系统
  • NTFS文件系统
  • 区别
  • 参考

文件系统的定义

文件系统是操作系统用于明确存储设备（常见的是磁盘，也有基于NAND Flash的固态硬盘）或分区上的文件的方法和数据结构，即在存储设备上组织文件的方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。

文件系统由三部分组成：文件系统的接口，对对象操纵和管理的软件集合，对象及属性。从系统角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，当用户不再使用时撤销文件等。文件系统是软件系统的一部分，它的存在使得应用可以方便的使用抽象命名的数据对象和大小可变

FAT32文件系统

FAT32格式：
Windows平台的传统文件格式，Windows 95第二版首次引入，取代FAT16(支持文件最大容量2GB)，兼容性很好，但缺点是对文件大小有限制，不支持超过4GB的文件。

所以，对于很多大型游戏、镜像文件、压缩包、视频，它是没有办法的。

另外，FAT32格式硬盘分区的最大容量为2TB，虽然U盘做不到，但是现在1xTB硬盘都有了，FAT32已经落后于时代，能不用就别用。

现在格式化U盘的时候，FAT32仍然是默认操作，Windows 10也是如此，更多是出于兼容性的保守考虑。

FAT32文件系统：
FAT32文件系统由DBR及其保留扇区，FAT1，FAT2和DATA四个部分组成，其机构如下图：

这些结构是在分区被格式化时创建出来的，含义解释如下：

DBR及其保留扇区：DBR的含义是DOS引导记录，也称为操作系统引导记录，在DBR之后往往会有一些保留扇区。

FAT1：FAT的含义是文件分配表，FAT32一般有两份FAT，FAT1是第一份，也是主FAT。

FAT2：FAT2是FAT32的第二份文件分配表，也是FAT1的备份。

DATA：DATA也就是数据区，是FAT32文件系统的主要区域，其中包含目录区域。
具体可以看一下第四个参考链接

NTFS文件系统

NTFS格式：
Windows平台目前应用最广泛的格式，也是目前最好的，支持大容量文件和超大分区，而且有很多高级技术，包括长文件名、压缩分区、事件追踪、文件索引、高容错性、数据保护和恢复、加密访问等等。

但是，NTFS仍然是针对机械硬盘设计的，会记录详细的硬盘读写操作，因此对于闪存会有很大的负担和伤害，容易影响寿命。

闪存储存芯片读写次数是有限的，使用日志式文件系统的话，意味着所有对磁盘的操作都要记录日志。大量的小文件读写对于U盘的伤害是极大的，会缩短U盘寿命。

NTFS文件系统：
NTFS （New Technology File System），是 Windows NT 环境的文件系统。新技术文件系统是Windows NT家族（如，Windows 2000、Windows XP、Windows Vista、Windows 7和 windows 8.1）等的限制级专用的文件系统（操作系统所在的盘符的文件系统必须格式化为NTFS的文件系统，4096簇环境下）。NTFS取代了老式的FAT文件系统。
　　NTFS对FAT和HPFS作了若干改进，例如，支持元数据，并且使用了高级数据结构，以便于改善性能、可靠性和磁盘空间利用率，并提供了若干附加扩展功能。NTFS文件系统拥有以下特点：
　　安全性高：NTFS支持基于文件或目录的ACL，并且支持加密文件系统（EFS）。
　　可恢复性：NTFS支持基于原子事务概念的文件恢复，比较符合服务器文件系统的要求。
　　文件压缩：NTFS支持基于文件或目录的文件压缩，可以很方便的节省磁盘空间。
　　磁盘配额：NTFS支持磁盘配额，可针对系统中每个用户分配磁盘资源。

一、分析NTFS文件系统的结构

　　当用户将硬盘的一个分区格式化为NTFS分区时，就建立了一个NTFS文件系统。NTFS文件系统同FAT32文件系统一样，也是用“簇”为存储单位，一个文件总是占用一个或多个簇。
　　NTFS文件系统使用逻辑簇号（LCN）和虚拟簇号（VCN）对分区进行管理。
　　逻辑簇号：既对分区内的第一个簇到最后一个簇进行编号，NTFS使用逻辑簇号对簇进行定位。
　　虚拟簇号：既将文件所占用的簇从开头到尾进行编号的，虚拟簇号不要求在物理上是连续的。
　　NTFS文件系统一共由16个“元文件”构成，它们是在分区格式化时写入到硬盘的隐藏文件（以”$”开头），也是NTFS文件系统的系统信息。
具体可以看一下第五个参考链接

区别

• FAT32是一种较旧的文件系统，具有有限的文件大小和分区大小功能，而NTFS支持更大的文件和分区。
• NTFS提供了FAT32所缺乏的更好的安全功能，例如文件加密和访问权限。
• NTFS支持高级功能，如磁盘配额和文件压缩，而FAT32不提供这些选项。
• FAT32具有更好的跨平台兼容性，可以实现在不同操作系统间无缝读写，而NTFS兼容性略差。
• NTFS是Windows系统的默认文件系统，具有更高的存储效率，能更好地管理磁盘空间，支持更大的文件和文件夹。但其缺点在于兼容性。

参考

1. NTFS、FAT32、exFAT这三种格式的区别 - 简书 (jianshu.com)

2. FAT32、NTFS和exFAT的区别是什么？该如何选择？-CSDN博客

3. FAT32 与 NTFS：区别与比较 (askanydifference.com)

4. 详解FAT32文件系统（对于FAT32文件系统介绍的很详细）

5. NTFS文件系统详解（对于NTFS介绍的很详细）