Windows文件系统高的简单介绍

windows 操作系统的文件系统具体有哪几种

Windows的几种文件系统

Windows3.x和MS-DOS一直使用的是文件分配表(FAT)系统；Windows95使用的是扩展FAT文件系统；WindowsNT文件系统则在继续支持16位文件系统的同时，还支持两种32位的文件系统——WindowsNT文件系统(NTFS)和高性能文件系统(HPFS)。这几种文件系统各有优缺点，适合于不同的应用目的。

一、文件分配表(FAT)系统

FAT文件系统1982年开始应用于MS-DOS中。FAT文件系统主要的优就是它可以由多种操作系统访问，如MS-DOS、Windows3.x、Windows95/98/2k、WindowsNT和OS/2等。而且对于ARC兼容计算机来说，它的主分区必格式化为FAT分区，这个分区的大小只需能存放引导机器的文件就以了，而不会用于存放数据和其他应用程序文件。遗憾的是FAT文件统不支持长文件名。人们给文件命名时受8个字符名3个字符扩展名8.3命名规则限制。同时FAT文件系统无法支持系统高级容错特性，不具有内部安全特性等。

二、扩展文件分配表(VFAT)系统

在Windows95中，通过对FAT文件系统的扩展，长文件名问题得到了善解决，这也就是人们所谓的扩展FAT(VFAT)文件系统。在Windows95中，文件名可长达255个字符，所以人们很容易通过名字来表现文件内。但是为了同MS-DOS和Win16位程序兼容，它仍保留有扩展名。它同也支持文件日期和时间属性，为每个文件保留了文件创建日期/时间、文件最近被修改的日期/时间和文件最近被打开的日期/时间这三个日期/时间戳。Windows95的VFAT文件系统和下面将要提到的WindowsNT文件系统(NTFS)和高性能文件系统都支持长文件名。在使用这个特性时注意到以下几点：

1.由于长文件名将要占用多个目录项，因此，如果在根目录中建立文件名文件，将会影响根目录中可存放文件的总数目；如果在子目录中建立长文件名文件，将会多占用一些磁盘空间。

2.在MS-DOS下删除一个或改变一个由长文件名转换而来的文件名，将丢失其长文件名占用的用于保存长文件名的名字字符目录项和保存长文件名的类型信息目录项，这些目录项如果不做特殊处理的话，在一般MS-DOS下将永久无法使用。

3.一些现有的基于DOS的磁盘管理实用程序（如磁盘碎片消除工具、磁盘位编辑器和一些磁盘备份软件）处理FAT表项时，可能会破坏FAT表的长文件名项，但相应的8.3文件名不受影响。因此，我们应该尽可能使用Windows95提供的磁盘管理实用程序来执行文件备份、恢复等操作，以保留长文件名。

4.在MS-DOS和Windows3.x中运行的某些应用程序，由于它不能识别长文件名，使用这些应用程序打开带有长文件名的文件后再存储，长文件名将丢失。或者将一个带有长文件名的文件拷贝到不支持长文件名的系统中，则长文件名也将丢失。

三、WindowsNT文件系统

NTFS支持WindowsNT的所有优点。这些优点中最重要的是WindowsNT的安全性。与NTFS文件系统相结合，能够指定谁能访问某一文件或目录和对它作什么操作。在创建一个文件时，可以通知WindowsNT，哪些用户可以读该文件，哪些用户可以修改该文件；另外，还可以指定谁可以列出一个目录的内容和谁可以在该目录下增加文件。即使用户知道文件的路径，仍可以禁止访问目录中的文件，只有NTFS分区中的文件才有这种称为任意访问控制的能力。

NTFS的第二个优点是它具有先进的容错能力。NTFS使用一种称为事务(transaction)登录的技术跟踪对磁盘的修改，因此，NTFS可以在几秒钟内恢复错误而不是HPFS的几分钟或几小时（取决于HPFS分区的大小）。

NTFS的第三个优点是其文件不易受到病毒和系统崩溃的侵袭，这种抗干扰直接源于WindowsNT操作系统的高度安全性能。即使在FAT和NTFS两种文件系统在一个磁盘中并存时，由于NTFS文件系统只能被WindowsNT识别，一般的病毒还是很难在NTFS文件系统中找到生存空间。

对于大分区，NTFS比FAT和HPFS效率都高，FAT和HPFS比NTFS需要更多的空间来存储文件系统用于管理硬盘上文件和目录的信息。

此外，由于NTFS文件系统支持长文件名，人们给文件命名时现也不需受8.3命名规则限制，从而可以给文件起一个反映其意义的文件名。NTFS支持向下兼容，甚至可以从新的长文件名中产生老式的短文件名。当文件写入可移动媒体（如软盘）时，它自动采用FAT文件名FAT文件系统。

实际上NTFS的主要弱点是它只能被WindowsNT所识别。NTFS文件系统可以存取FAT文件系统和HPFS文件系统的文件，但其文件却不能被FAT文件系统和HPFS文件系统所存取，兼容性不是特别好。但从网络安全性的角度来说，这种限制也是一种优点，它可以保证如果其他操作系统没有Windows的安全控制，其用户就不能对NTFS分区中的文件进行访问。另外，如果引导驱动器（也就是C驱动器）使用NTFS文件系统，就不能使用Flexboot选项，因为DOS系统只能从C驱动器引导，但不能从NTFS驱动器引导。相对WindowsNT来说，它的引导分区可以是FAT、NTFS和HPFS。最后它还存在一个问题，那就是即使使用WindowsNT驱动程序，许多备份实用程序在操作NTFS分区时仍有问题。

四、高性能文件系统

OS/2的高性能文件系统(HPFS)主要克服了FAT文件系统不适合于高档操作系统这一缺点，HPFS支持长文件名，比FAT文件系统有更强的纠错能力。WindowsNT也支持HPFS，使得从OS/2到WindowsNT的过渡更为容易。HPFS和NTFS有包括长文件名在内的许多相同特性，但使用可靠性较差，也较低级。

上述的4种文件系统都为Windows所支持。总的来说，用户可以从文件系统的能力、文件系统的安全机制、使用的方便性以及相应的硬件环境等几个方面来综合考虑需安装的文件系统，单独选择其中一种文件系统或者它们中几种文件系统的组合，以使系统工作于最佳状态。

相关问答

Q1: 请简述Windows支持的三种文件系统

三种文件格式：fat16,fat32,ntfs

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。

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

FAT16 windows 95/98/Me/NT/2000/XP Unix，Linux，DOS

FAT32 windows 95/98/Me/2000/XP

NTFS windows nt/2000/XP

Q2: 在windows server 2012操作系统中什么文件系统的安全性最高？

NTFS安全性最高

影响文件安全性Windows文件系统高的主要因素，第一是人为因素，即由于人们有意或无意的行为，而使文件系统中的数据遭到破坏或丢失；第二是系统因素，即由于系统的某部分出现异常情况，而造成对数据的破坏或丢失，特别是作为数据存储介质的磁盘，在出现故障或损坏时，会对文件系统的安全性造成影响；第三是自然因素，即存放在磁盘上的数据，随着时间的推移将可能发生溢出或逐渐消失。为了确保文件系统的安全性，可针对上述原因而采取以下措施Windows文件系统高：

(1)通过存取控制机制来防止由人为因素所造成的文件不安全性。

(2)通过磁盘容错技术，来防止由磁盘部分的故障所造成的文件不安全性。（见4.5.5独立磁盘冗余阵列（RAID）技术）

(3)通过“后备系统”来防止由自然因素所造成的不安全性。

文件系统对文件的保护常采用存取控制方式进行，所谓存取控制就是不同的用户对文件的访问规定不同的权限，以防止文件被未经文件主同意的用户访问。

1.存取控制矩阵

理论上存取控制方法可用存取控制矩阵，它是一个二维矩阵，一维列出计算机的全部用户（进程），另一维列出系统中的全部文件，矩阵中每个元素Aij是表示第i个用户对第j个文件的存取权限。通常存取权限有可读、可写、可执行以及它们的组合如表5-12所示。

存取控制矩阵在概念上是简单清楚的，但实现上却有困难。当一个系统用户数和文件数很大时，二维矩阵要占很大的存储空间，验证过程也费时。

2.存取控制表（文件能被访问的用户）

存取控制矩阵由于太大而往往无法实现。一个改进的办法是按用户对文件的访问权力的差别对用户进行分类，由于某一文件往往只与少数几个用户有关，所以这种分类方法可使存取控制表大为简化。UNIX系统就是使用这种存取控制表方法，它把用户分成三类：文件主、同组用户和其它用户，每类用户的存取权限为可读、可写、可执行以及它们的组合。在用ls长列表显示时每组存取权限用三个字母RWX表示，如读、写和执行中那一样存取不允许则用“-”字符表示，用$ls -l长列表显示ls文件如下：

-r-xr-xr-t 1 bin bin 43296 May 13 1997 /opt/K/SCO/Unix/5.0.4Eb/bin/ls

显示前2-10共9个字符表示文件的存取权限，每3个字符为一组，分别表示文件主、同组用户和其它用户的存取权限。

由于存取控制表对每个文件将用户分类，所以该存取控制表可存放在每个文件的文件控制块(即目录表目）中，对UNIX它只需9位二进制来表示三类用户对文件的存取权限，它存在文件索引节点的di_mode中。

3．用户权限表（能力表：用户能访问的文件）

改进存取控制矩阵的另一种方法是以用户或用户组为单位将用户可存取的文件各集中起来存入一表，这称为用户权限表，表中每个表目表示该用户对应文件的存取权限，如表5-13所示。这相当于存取控制矩阵一行的简化。

3、保护域

保护域就是将访问控制权限一样的文件和对象组织成一个域，每个域的控制独立于其他域，每个用户必须在一定的域中才能访问文件或对象，否则不能访问对象或文件。

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文件备份

文件系统中不论硬件和软件都会因电源中断和变化，用户粗野和不慎的操作而发生损坏和错误，所以为使至关重要的文件系统万无一失，应对保存在辅存中的文件采取一些保险措施，这些措施中最简便方法是“定期转储（备份）”，使一些重要的文件有多个副本。

文件备份分为逻辑备份和物理备份，逻辑备份是以文件为单位的备份，物理备份是以字节或数据块备份的，物理备份的是整个磁盘的数据。

1.分级备份

为了使备份更有效，可将备份分为几个等级，最低级备份级是全量转储，它将文件存储器中所有文件都保存起来，由于全量转储的信息量大，对大系统要费时数小时，转储时系统必须仃止向用户开放，所以全量转储的时间间隔相对较长。为了防止在二次全量转储之间信息丢失，在二次全量转储间又要排了增量转储，增量转储是将前一段时间内修改过的文件和新文件保存起来。

Windows 2000可以实现以下几种类型的备份：

常规备份：这种备份方式将拷贝所有选定的文件，且将其标记为已经备份状态。常规备份时，用户仅需要备份文件的最近一次副本用以恢复所有的文件。

增量备份：这种备份方式只备份那些自从上一次常规或增量备份后创建的或改动的文件，且将其标记为已经备份。如果用户将常规备份与增量备份结合起来使用，则需要最后一次常规备份集合和所有的增量备份集合以便于用来恢复数据。

差异备份：这种备份方式将拷贝那些自从上一次常规或增量备份后创建的或改动的文件，但不将文件标记为已经备份。如果用户结合使用常规备份和差异备份，那么需要最后一次常规备份集合和最后一次差异备份集合以用于恢复数据。

拷贝备份：这种备份方式将拷贝所有选定的文件，但不将文件标记为已经备份。拷贝对于常规备份和增量备份之间的文件备份而言十分有用，因为它不影响其他备份操作。

日常备份：这种备份方式则是拷贝在实施日常备份的当天被改动的选定文件。备份文件不标记已备份状态。

在备份之间数据改动量巨大或为其他备份种类提供基准时，常规备份是最好的。增量备份最适宜于记录频繁改动的数据过程。差异备份简化了恢复文件时的过程。用较少的介质实施长期存储时，用户可使用常规备份与增量或差异备份相结合的方式。

Q3: windows的文件系统类型有哪些

ext2 ： 早期Linux中常用Windows文件系统高的文件系统

ext3 ： ext2的升级版Windows文件系统高，带日志功能

RAMFS ： 内存文件系统Windows文件系统高，速度很快

NFS ： 网络文件系统，由SUN发明，主要用于远程文件共享

MS-DOS ： MS-DOS文件系统

VFAT ： Windows 95/98 操作系统采用的文件系统

FAT ： Windows XP 操作系统采用的文件系统

NTFS ： Windows NT/XP 操作系统采用的文件系统

HPFS ： OS/2 操作系统采用的文件系统

PROC : 虚拟的进程文件系统

ISO9660 ： 大部分光盘所采用的文件系统

ufsSun : OS 所采用的文件系统

NCPFS ： Novell 服务器所采用的文件系统

SMBFS ： Samba 的共享文件系统

XFS ： 由SGI开发的先进的日志文件系统，支持超大容量文件

JFS ：IBM的AIX使用的日志文件系统

ReiserFS : 基于平衡树结构的文件系统

udf: 可擦写的数据光盘文件系统

Q4: windows文件系统有什么特点

1)兼容方面强

2)生成文件易于二次开发

3）大众普及率高

4）用户人群多，出现Bug的机率也高，经常打补丁是常理。

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