你的硬盘使用三种文件系统之一——这就是为什么在格式化时很重要的原因

如果你使用过 Windows 电脑，你很可能遇到过 NTFS、exFAT 和 FAT32 文件系统，即使你并不知道。

虽然大多数人现在不必再与这些系统打交道，但了解它们是什么以及它们是如何工作的仍然很重要。尽管 Windows 格式化工具通常会为所用介质选择正确的格式，但有时你需要手动覆盖它。所以让我们看看 Windows 三大文件系统到底是什么。

文件系统实际上做什么

保持家里整洁

文件系统只是对保存在该设备上的信息进行组织的原则。图书馆用于组织和快速检索书籍的杜威十进制分类法实际上就是一种文件系统。

如果没有某种方式来组织数据，你只是会有一个充满原始二进制数据的 SSD、硬盘或优盘，而无法理解这些数据的意义。

每次你保存文件或将数据写入磁盘时，操作系统都必须解决一系列问题。文件应该存储在哪里？磁盘的哪些部分是空闲的？文件叫什么名字？谁有权限访问它？文件最近有改变吗？文件系统处理这些所有问题。

驱动器被拆分成称为“簇”的小存储块。文件系统跟踪哪些簇属于哪个文件。它还存储元数据（关于数据的数据），这就是你如何知道文件名称、创建时间等信息的方式。

由于文件系统只是一个组织系统，因此你可以在一个物理磁盘上拥有多个文件系统。如果你对驱动器进行分区，则可以为每个分区选择不同的文件系统。如果你在双启动 Windows 和 Linux，那么任一操作系统可能无法看到驱动器上的所有分区。操作系统必须支持分区方案和文件系统才能与其一起使用。

这就是文件系统的基础知识，现在让我们来看看 Windows 的三大主要文件系统。

FAT32：那个拒绝死亡的古老幸存者

足够的脂肪以生存

在这里的三种文件系统中，FAT32 是最古老的。它直接来自 DOS 时代，是 FAT16 和更早版本的继承者。“FAT” 部分是 文件分配表（File Allocation Table）的缩写，这是用于组织文件的核心机制。“32” 部分指的是该系统用于寻址数据的位数。这一点很快就会重要，所以不要忘记。

基本上，顾名思义，FAT32 为你的文件维护一个巨大的链表表格。你硬盘上的每个簇在表格中都有一个条目，如果一个文件跨越多个簇，它们会在表格中相互关联。

当FAT出现时，它是一个很好的解决方案，因为它简单、直接，而且与现在相比，计算机的存储量非常少。那么为什么不把所有数据都保存在一个巨大的表格中呢？

FAT32 的问题在于，随着磁盘容量的增加，文件大小也随之增大，我们遇到了一个硬性限制。由于 FAT32 使用 32 位寻址，你永远无法拥有超过 4GB 的文件。这不仅仅是文件大小的限制问题。当硬盘变得太大时，FAT32 的效率也会下降。使用那张巨大的表在从 40MB 硬盘升级到 40GB 或 4TB 硬盘时会带来性能上的惩罚。基本上，FAT32 无法扩展，同时它也缺乏已成为必需的安全和数据完整性功能。

exFAT：为闪存存储现代化的FAT32

更大，更好，但只适合正确的工作

随着闪存驱动器和 SD 卡变得越来越普及，FAT32 的局限性开始变得无法忽视。微软的回应是创建 exFAT，它代表 可扩展文件分配表。

exFAT 没有 4GB 的文件限制，它在一个多 TB 的大卷上也能正常工作。一个重要的变化是使用了分配位图，这有助于系统更有效地跟踪可用存储，而不是不断扫描分配表。

exFAT 还能减少不必要的写入，这对于闪存的耐用性至关重要。它在防止碎片方面也表现得更好，能处理大型文件且性能损失很小，因此非常适合用于媒体存储。它是 SD 卡、闪存驱动器，甚至外置硬盘的标准格式。额外好处是，Linux、macOS 和 Windows 都支持 exFAT，因此它是少数可以在这些系统之间传输文件的格式之一。

缺点是 exFAT 缺乏日志功能和权限系统。它在断电时恢复能力不强，并且不适合作为主操作系统驱动器的文件系统。这就是为什么在 Windows 中外部媒体默认使用 exFAT，而内部驱动器则不使用的原因。

NTFS：为现代计算机打造的重量级文件系统

它拥有操作系统所需的东西

NTFS 或 新技术文件系统 是现代 Windows 所使用的文件系统，它被设计用于替代内部系统驱动器的 FAT。当然，你可以用 NTFS 格式化任何东西，但它的大多数优势对于内部 PC 驱动器来说最有意义。

NTFS 是从零开始构建的，设计时就考虑了可靠性、安全性和可扩展性。这些是在 FAT 被构思时其实还不存在的问题。其核心是 MFT 或 主文件表，它在一个中央数据库中存储每个文件和文件夹的详细信息。MFT 使索引更好，搜索更快，并且由于使用日志记录，它的抗故障能力更强。

例如，使用日志记录时，要进行的预期更改会在执行之前保存。因此，如果电源中断并打断了过程，操作系统将知道应有的状态，并有更大机会将计算机恢复到正确状态。这只是冰山一角。NTFS 包含许多高级功能：

• 文件压缩
• 加密
• 磁盘配额
• 符号链接
• 影子副本和快照
• 大容量支持
• 稀疏文件
• 文件级审计

缺点是 NTFS 很笨重且复杂。因此，你实际上只想在系统驱动器上使用它，也可能在需要高安全性和加密的关键数据外部驱动器上使用它。

你今天实际上应该使用哪个文件系统？

幸运的是，这是一个很容易回答的问题。FAT32 只适用于旧设备，比如可以从 USB 播放媒体的老旧电视。你需要按照特殊的方法将 USB 驱动器格式化为 FAT32，但你仍然可以相对容易地完成。

在除内部 Windows 驱动器外的所有驱动器上使用 exFAT。只有在需要利用上面列出的特殊功能且绝不需要在其他操作系统上使用时，才在外部驱动器上使用 NTFS。虽然你可以在 Mac 上读取 NTFS 驱动器，但需要第三方软件才能对其进行更改。因此，再次强调，大多数情况下 exFAT 是最佳选择。