菜鳥進階十二:大容量U盤文件系統分析

    文件系統是指文件命名、存儲和組織的總體結構。作為最常見的操作系統Windows來說，它支持的文件格式就是我們所要研究的。FAT(16)、FAT32和NTFS都是Windows的文件系統。其實文件系格式也就是我們經常所說的“磁盤格式”或“分區格式”，總體都是一個概念，只不過“分區”只針對硬盤來說的，而文件系統是針對所有磁盤及存儲介質的。

    FAT，FAT32，NTFS，這些我們耳熟能詳的分區格式，他們分別有什么用途呢？

● FAT16文件系統

    最初的U盤，也就是以MB為存儲單位的U盤，所使用的文件系統格式統一為FAT16，所以我們首先就來講講FAT16。

    在說明FAT16文件系統之前，我們必須清楚FAT是什么？FAT(File Allocation Table)是“文件分配表”的意思。顧名思義，就是用來記錄文件所在位置的表格，它對于磁盤的使用是非常重要的，假若丟失文件分配表，那么硬盤上的數據就會因無法定位而不能使用了。

　　FAT16使用了2個字節（也就是16位）的空間來表示每個扇區(Sector)配置文件的情形，故稱之為FAT16。

　　FAT16由于受到先天的限制，因此每超過一定容量的分區之后，它所使用的簇(Cluster)大小就必須擴增，以適應更大的磁盤空間。所謂簇就是磁盤空間的配置單位，就象圖書館內一格一格的書架一樣。每個要存到磁盤的文件都必須配置足夠數量的簇，才能存放到磁盤中。FAT16各分區與簇大小的關系如下表：

　　分區大小 FAT16簇大小
　　16MB-127MB 2KB
　　128MB-255MB 4KB
　　256MB-511MB 8KB
　　512MB-1023MB 16KB
　　1024MB-2047MB 32KB

　　如果你在一個1GB容量的U盤分區中存放50KB的文件，由于該分區簇的大小為16KB，因此它要用到4個簇才行。而如果是一個1KB的文件，它也必須使用一個簇來存放。那么每個簇中剩下的空間可否拿來使用呢？答案是不行的，所以在使用磁盤時，無形中都會或多或少損失一些磁盤空間。

2GB的分區使用FAT16系統格式化

● FAT16的缺點

• 磁盤分區最大只能到2GB。因此從Win98系統開始，FAT16已經基本被FAT32所取代，但當時U盤剛剛起步，容量多為64MB、128MB，其默認分區只能是FAT16；
• 使用簇的大小不恰當。試想，如果一個只有1KB大小的文件放置在一個1000MB的磁盤分區中，它所占的空間并不是1KB，而是16KB，足足浪費了15KB！一般文本文檔及HTML碎文件的體積多是個位數，如果用來存儲這些文件的話，空間浪費就極為嚴重了。

    能解決這兩個問題的，就是FAT32文件系統了。