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概述

空閑空間示例：每簇4,096字節(jié)的NTFS文件系統(tǒng)，每個文件5字節(jié)，共100,000個文件，邏輯字節(jié)總共500,000字節(jié)，但由于一個文件需獨占整數(shù)倍個簇（最后一簇無論是否占滿，仍會獨占一整個簇），實際占用磁盤空間409,600,000字節(jié)（每個文件5字節(jié)獨占一個簇）

文件系統(tǒng)是一種用于向用戶提供底層數(shù)據(jù)訪問的機制。它將設(shè)備中的空間劃分為特定大小的塊（或者稱為簇），一般每塊512字節(jié)。數(shù)據(jù)存儲在這些塊中，大小被修正為占用整數(shù)個塊。由文件系統(tǒng)軟件來負責將這些塊組織為文件和目錄，并記錄哪些塊被分配給了哪個文件，以及哪些塊沒有被使用。

不過，文件系統(tǒng)并不一定只在特定存儲設(shè)備上出現(xiàn)。它是數(shù)據(jù)的組織者和提供者，至于它的底層，可以是磁盤，也可以是其它動態(tài)生成數(shù)據(jù)的設(shè)備（比如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）。

文件名

在文件系統(tǒng)中，文件名是用于定位存儲位置。大多數(shù)的文件系統(tǒng)對文件名的長度有限制。在一些文件系統(tǒng)中，文件名是大小寫不敏感（如“FOO”和“foo”指的是同一個文件）；在另一些文件系統(tǒng)中則大小寫敏感。大多現(xiàn)今的文件系統(tǒng)允許文件名包含非常多的Unicode字符集的字符。然而在大多數(shù)文件系統(tǒng)的界面中，會限制某些特殊字符出現(xiàn)在文件名中。（文件系統(tǒng)可能會用這些特殊字符來表示一個設(shè)備、設(shè)備類型、目錄前綴、或文件類型）然而，這些特殊的字符會允許存在于用雙引號內(nèi)的文件名。方便起見，一般不建議在文件名中包含特殊字符。

元數(shù)據(jù)（Metadata）

其它文件保存信息常常伴隨著文件自身保存在文件系統(tǒng)中。文件長度可能是分配給這個文件的區(qū)塊數(shù)，也可能是這個文件實際的字節(jié)數(shù)。文件最后修改時間也許記錄在文件的時間戳中。有的文件系統(tǒng)還保存文件的創(chuàng)建時間，最后訪問時間及屬性修改時間。（不過大多數(shù)早期的文件系統(tǒng)不記錄文件的時間信息）其它信息還包括文件設(shè)備類型（如：區(qū)塊數(shù)，字符集，套接口，子目錄等等），文件所有者的ID，組ID，還有訪問權(quán)限（如：只讀，可執(zhí)行等等）。

安全訪問

針對基本文件系統(tǒng)操作的安全訪問可以通過訪問控制列表或 capabilities （ 英語 ： capability (computers) ） 實現(xiàn)。研究表明訪問控制列表難以保證安全，這也就是研發(fā)中的文件系統(tǒng)傾向于使用capabilities的原因。然而目前多數(shù)商業(yè)性的文件系統(tǒng)仍然使用訪問控制列表。

類型

磁盤文件系統(tǒng)

磁盤文件系統(tǒng)是一種設(shè)計用來利用數(shù)據(jù)存儲設(shè)備來保存計算機文件的文件系統(tǒng)，最常用的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備是磁盤驅(qū)動器，可以直接或者間接地連接到計算機上。例如：FAT、exFAT、NTFS、HFS、HFS+、EXT2、EXT3、EXT4、ODS-5、btrfs、XFS、UFS。有些文件系統(tǒng)是進程文件系統(tǒng)（也有譯作日志文件系統(tǒng)）或者追蹤文件系統(tǒng)。

光盤

ISO 9660和UDF被用于CD、DVD與藍光光盤。

閃存文件系統(tǒng)

閃存文件系統(tǒng) 是一種設(shè)計用來在閃存上儲存文件的文件系統(tǒng)。隨著移動設(shè)備的普及和閃存容量的增加，這類文件系統(tǒng)越來越流行。

盡管磁盤文件系統(tǒng)也能在閃存上使用，但閃存文件系統(tǒng)是閃存設(shè)備的首選，理由如下：

擦除區(qū)塊：閃存的區(qū)塊在重新寫入前必須先進行擦除。擦除區(qū)塊會占用相當可觀的時間。因此，在設(shè)備空閑的時候擦除未使用的區(qū)塊有助于提高速度。

隨機訪問：由于在磁盤上尋址有很大的延遲，磁盤文件系統(tǒng)有針對尋址的優(yōu)化，以盡量避免尋址。但閃存沒有尋址延遲。

寫入平衡（Wear levelling）：閃存中經(jīng)常寫入的區(qū)塊往往容易損壞。閃存文件系統(tǒng)的設(shè)計可以使數(shù)據(jù)均勻地寫到整個設(shè)備。

日志文件系統(tǒng)具有閃存文件系統(tǒng)需要的特性，這類文件系統(tǒng)包括JFFS2和YAFFS。也有為了避免日志頻繁寫入而導致閃存壽命衰減的非日志文件系統(tǒng)，如exFAT。

數(shù)據(jù)庫文件系統(tǒng)

文件管理方面的一個新概念是一種基于數(shù)據(jù)庫的文件系統(tǒng)的概念。不再（或者不僅僅）使用分層結(jié)構(gòu)管理，文件按照他們的特征進行區(qū)分，如文件類型、專題、作者或者亞數(shù)據(jù)進行區(qū)分。于是文件檢索就可以按照SQL風格甚至自然語言風格進行。

例如BFS 和WinFS。

網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（NFS，Network File System）是一種將遠程主機上的分區(qū)（目錄）經(jīng)網(wǎng)絡(luò)掛載到本地系統(tǒng)的一種機制。

與操作系統(tǒng)的關(guān)系

DOS / Microsoft Windows支持的文件系統(tǒng)

  在Windows的command shell下使用DIR命令去顯示C:\Temp文件夾

注意：除非NT安裝了FAT32 For Windows NT 4.0否則NT是不支持FAT32

Linux支持的文件系統(tǒng)

隨著Linux的不斷發(fā)展，它所支持的文件格式系統(tǒng)也在迅速擴充，Linux系統(tǒng)核心可以支持十多種文件系統(tǒng)類型：Btrfs、JFS、ReiserFS、ext、ext2、ext3、ext4、XFS、ISO 9660、XFS、Minx、MSDOS、UMSDOS、VFAT、NTFS、HPFS、NFS、SMB、SysV、PROC等。 注意：部分Linux發(fā)行版默認不支持NTFS文件系統(tǒng)，解決方法是安裝NTFS-3G或ufsd等NTFS驅(qū)動程序。部分Linux發(fā)行版對NTFS的支持度并不高。

UNIX及BSD操作系統(tǒng)下的文件系統(tǒng)

柏克萊加州大學開發(fā)早期的伯克利快速文件系統(tǒng)（Berkeley Fast File System），再由各UNIX廠商開發(fā)不同的文件系統(tǒng)，包括IRIX上的XFS、IBMAIX的JFS、HP HP-UNIX的VxFS、迪吉多Tru64的AdvFS 及Solaris的ZFS。

macOS（Mac OS X）的文件系統(tǒng)

從2016年發(fā)布的macOS Sierra起，使用蘋果文件系統(tǒng)（APFS）。從1998年到2016年間使用HFS+，再早采用HFS。

Bell實驗室的PLAN9文件系統(tǒng)

OpenVMS的文件系統(tǒng)

OpenVMS為Wang Mainframe所使用的Operation System，以搭配Wang王安博士發(fā)明的Magnetic Drum的存儲設(shè)備。

IBM大型機MVS的文件系統(tǒng)

參見

擴展名

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