文件系统fat和ntfs的原理

文件系统NTFS和FAT32

1、什么是NTFS－新(N)技术(T)文件(F)系统(S)？

想要了解NTFS，我们首先应该认识一下FAT。FAT(File

Allocation Table)是“文件分配表”的意思。对我们来说，它的意义在于对硬盘分区的管理。FAT16、FAT32、NTFS是目前最常见的三种文件系统。

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。

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（2048G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。

2、什么系统可以支持NTFS文件系统？

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如下：

FAT16 windows 95/98/me/nt/2000/xp unix，linux，dos

u盘格式化FAT(16)、FAT32、NTFS和ExFAT文件系统分析

菜鸟进阶十二:大容量U盘文件系统分析

2009年08月14日 00:13 出处：泡泡网 【原创】 作者:苏立源 编辑:苏立源U盘白菜价，如何更好的使用大容量U盘

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，本文主要向大家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，本文就从磁盘存储的文件系统方面向读者阐明其间的差异！

FAT16：小U盘默认的文件系统

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？

文件系统NTFS和FAT的区别在推出FAT32文件系统之前，通常PC机使用的文件系统是FAT16。像基于MS-DOS，Win 95等系统都采用了FAT16文件系统。在Win 9X下，FAT16支持的分区最大为2GB。我们知道计算机将信息保存在硬盘上称为“簇”的区域内。使用的簇越小，保存信息的效率就越高。在FAT16的情况下，分区越大簇就相应的要增大，存储效率就越低，势必造成存储空间的浪费。并且随着计算机硬件和应用的不断提高，FAT16文件系统已不能很好地适应系统的要求。在这种情况下，推出了增强的文件系统FAT32。

1、什么是NTFS－新(New)技术(Technology)文件(File)系统(System)？

想要了解NTFS，我们首先应该认识一下FAT。FAT(File Allocation Table)是“文件分配表”的意思。对我们来说，它的意义在于对硬盘分区的管理。FAT16、FAT32、 NTFS 是目前最常见的三种文件系统。

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。

57SYS PRACTICE 系统实践

当前，Windows操作系统占据了计算机的90%以上的份额，其文件系统类型有两类，FAT32格式和NTFS格式，本文针对这两种文件系统下的数据恢复进行分析和讨论。一、 数据恢复基础（一） 文件系统。文件系统是操作系统用于组织文件的方法，主要用来记录存储设备已用和未用的空间，维护目录与文件信息，文件系统与其文件组织形式息息相关，不同的文件系统，其逻辑组织方式也是不同的。（二） 簇。操作系统将簇作为文件存储的基本分配单位，簇的大小是在对硬盘进行格式化过程中由程序自动分配的，一个簇包含2n个扇区，不论文件有多小，其所占用的空间都是1簇。二、 FAT32文件系统的数据恢复（一） 基本概念。FAT32文件系统由DBR，FAT表和数据区构成，采用簇的管理方式管理，和FAT16文件系统相比，不再有固定的根目录区域，而是将根目录与其他目录、文件等一同视为“数据”。1. DBR扇区。FAT32的DBR扇区位于分区所在扇区的首扇区，其数据结构由跳转指令（EB 58 90）、BPB参数值等参数构成。重要的数值包含每扇区字节数、每簇扇区数、保留扇区数、FAT表个数等。2. FAT表。FAT32文件系统的FAT表以“F8 FF FF 0F”为FAT表起始标志，以“FF FF FF 0F”为簇链结束标记。FAT表记录着文件在分区中的分布情况，每个FAT表项占用4字节，如果该簇未被占用，则为“00 00 00 00”，如果该簇为文件的最后一簇，则为“FF FF FF 0F”，否则该簇就是文件所占用的下一个簇的簇号，如果该簇为坏簇，则为“F7 FF FF FF”。3.FAT32文件目录项。FAT32文件系统将根目录归入数据区进行管理，这样做的好处是不受限于目录项数，在需要增加空间时可以为其分配后续簇实现[1]。FAT32文件系统中使用4个字节描述簇地址，为此FAT32使用0x14-15两个字节作为数据起始簇号高位，0x0A-0B两个字姐作为起始簇号的低位，在读取的时候采用低位在前高位在后的顺序进行读取，然后再转换为十进制数，即可得到目录的起始簇号。（二） FAT32文件系统文件删除后的恢复方法。FAT32文件系统下对文件进行删除时，将被删除文件的目录项首字节改为“E5”作为已删除标记，同时清空该文件的FAT表链及文件目录项中簇地址的高位。这就意味着，在文件目录项中如果一个文件存储位置没有超出2字节所表示的簇号范围，它的目录项中的簇地址仍然指向文件真正起始地址,对于这种情况，可以采取以下方法进行恢复。根据DBR的BPB参数中的FAT表大小及首簇号找到根目录扇区，根据被删除文件的文件名及所在的子目录名称，找到该文件所在的目录项，通过目录项中记录的文件起始簇号及文件大小，跳转到相对应的扇区位置，复制文件大小并写入新文件，从而将文件恢复回来。三、 NTFS文件系统的数据恢复（一）基本概念。NTFS文件系统可以分为引导区、MFT区、MFT备份区、数据区和DBR备份区几个部分。MFT是主文件表的简称，由文件记录构成，每个MFT项前部有固定的头结构，描述MFT项相关信息，后面字节用于存放“属性”。属性分为常驻属性和非常驻属性。常驻属性可以在MFT项内记录，不会另外分配存储空间。非常驻属性需要在MFT之外另外为其分配足够的簇空间进行存储。存储非常驻属性值的区域称为DATA RUN，DATA RUN的开始簇号，占用簇数等信息记录在MFT项中的RUN LIST信息中。如果RUN LIST中只有一个DATA RUN信息，则表示文件数据是连续的，而如果有多个DATA RUN信息，则从第二个DATA RUN信息开始[2]。（二）NTFS系统文件删除后的恢复方法。删除文件后，记录头被清零，其他属性不会发生改变，可通过搜索MFT项中文件记录，判断记录头特征值找到删除后的MFT项，通过查找文件名属性获取要恢复的文件名，分析其数据属性，如果为常驻属性，则属性值为文件内容，如果为非常驻属性，则通过RUN LIST找到文件内容生成新文件。四、 结语通过分析FAT32及NTFS文件系统的特点给出不同文件系统下恢复文件的方案，通过比较可知，NTFS由于其系统结构等方面的优势，在数据可恢复性上更为容易。H参考文献[1]汪中夏，刘伟.数据恢复高级技术[M].电子工业出版社,2007.[2]刘伟.数据恢复技术深度揭秘[M].电子工业出版社,2016.（作者单位：大连市轻工业学校）Windows系统FAT32和NTFS分区文件删除的恢复方法的研究耿 丰◆　摘要：论文通过研究Windows系统中两种文件格式：FAT32和NTFS，根据两种文件系统的不同文件存储特点，提出了FAT32文件系统和NTFS文件系统中分区文件删除后的恢复方法及步骤。关键词：Windows系统；FAT32；NTFS；数据恢复