文件系统原理分析

《FAT文件系统原理》

因为磁盘上面不仅要存放文件数据本身，还需要有对这些数据进行管理的数据，比如文件起始位置、大小、创建时间等。这些数据又叫做元数据（Metadata）。不同文件系统的元数据是不一样的。元数据会占用额外的磁盘空间，但总体比例不会很大，它对功能的实现和性能的提升有非常重要的作用。格式化文件系统，其实就是写入一些初始化的元数据的过程。

上图是一个完整的FAT32分区:

FAT1: 文件分配表，描述文件存储空间的簇链接关系(下一簇数据存储在哪个簇，因为同一个文件中数据的簇号是连续的)。

FAT2: FAT1的备份。

FDT: 文件目录表，描述了其他元数据信息(包括起始位置、大小、时间、权限等文件和目录属性)。

这种链表式的存储方式效率不高。

缺点:

1.簇为最小单元，磁盘利用率不够。

2.链表形式导致磁盘碎片，会降低访问速度。

3.掉电可能引起FAT表未刷新，簇映射乱掉。

4.需要FAT表和目录共同匹配才能识别文件。

5.容量有限，簇数增加会导致FAT表索引速度慢。

Windows上用的FAT、NTFS，Linux下的ext4、XFS、btrfs都是常见的文件系统。FAT简单，用得也广，但功能、性能、对数据的保护度都有所欠缺。NTFS是Windows下推荐的文件系统。Linux中用ext4的人较多，这是大多数Linux发行版的默认文件系统。在服务器领域，用XFS的人较多，因为在部分环境下它能表现出较高的性能。

一般来说有这几种可能造成正常文件系统变成raw文件系统：

1、如果是刚刚重装系统了

，发现有几个盘都是未格式化，那么，原因很可能是这几个分区的文件系统都是EXFAT。 *** 作系统没及时更新不支持新的文件系统

解决方法，用360修复下系统漏洞（或者直接安装EXFAT补丁）并重启电脑就行了。

2、如果点击盘符电脑会很卡，则说明这个盘符里关键区域有坏扇区难以读取，一般需要专业工具把整个盘镜像出去再去恢复数据。

3、如果是无缘无故的出现未格式化，那么很可能是文件系统结构损坏，具体哪里被破坏了需要手工分析。

4、如果是U盘或内存卡出现未格式化，需要右击我的电脑-管理-磁盘管理，看下设备状态是否良好。如果是良好是软故障。如果无媒体或不可读取那么是硬件故障。

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