[科普]固态存储——文件系统
对于文件系统的定义，百度百科是这么说的：文件系统是操作系统用于明确存储设备（常见的是磁盘，也有基于NAND Flash的固态硬盘）或分区上的文件的方法和数据结构；即在存储设备上组织文件的方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。对于我们用户来说，在windows资源管理器中，选择某个磁盘分区，单击右键，选择“属性”，就可以看到该磁盘分区使用的文件系统。
在对话框的“常规”选项卡中，可以看到分区D类型是本地磁盘，文件系统是NTFS。
在格式化磁盘（U盘）时常常会遇到选择文件系统的难题。
今天就来了解一下操作系统中的文件格式，由于本论坛为WTG论坛，故本文所介绍文件系统均为windows操作常用文件系统，并兼顾到MAC、Linux等常用操作系统。
如上图所示，格式化U盘常见到文件系统主要用FAT32，NTFS，exFAT等，如果U盘被识别成本地磁盘，还会有REFS的选项，本文就分别进行介绍。
——FAT32——
说到文件系统FAT32，不能跳过文件系统FAT16。
在Win 9X下，FAT16支持的分区最大为2GB。FAT16的文件系统下，分区越大簇就越大，存储效率就越低，一定程度上造成存储空间的浪费。为此，推出了增强的文件系统FAT32。
FAT32 文件系统使用4个字节（也就是32位）的空间来表示每个扇区（Sector）配置文件的情形，FAT32兼容性较好，支持最大为2TB的驱动器，缺点也很明显，最大支持32G的分区，不能储存大于4G的单个文件。
存放超过4G的文件时会提示文件过大而无法储存，FAT32文件系统性能不佳，易产生磁盘碎片。目前已被升级版本exFAT所替代。——NTFS—— NTFS（New Technology File System）是Windows NT核心和高级服务器网络操作系统环境的文件系统。NTFS文件系统支持2T的分区且支持的文件大小无限制，提供了长文件名支持、可以对文件，文件夹和分区进行压缩。
NTFS文件系统支持事件追踪、文件索引、高容错性、数据保护和恢复、权限设置、加密访问……等安全设置。NTFS建立在保护文件和目录数据基础上，同时照顾节省存储资源、减少磁盘占用量的一种先进的文件系统。由于采用了更小的簇，所以可以更有效率地管理和利用磁盘空间。
NTFS分区采用了“日志式”的文件系统，在操作系统运行过程中要不断记录磁盘的读写操作。因此在存取文件或目录操作时，在 NTFS系统上的读写次数要比FAT32多很多，理论上NTFS格式的U盘比较容易损坏。
Mac系统只能读取NTFS文件但没有权限写入，需要借助第三方工具才能实现。因此跨平台的功能非常差。
——exFAT——
exFAT全称Extended File Allocation Table File System，即扩展文件分配表，是Microsoft在Windows Embeded 5.0以上中引入的一种适合于闪存的文件系统，最大格式化容量16EB，支持超过4G文件。只有闪盘和存储卡才能格式化成exFAT，是一种专门针对闪存的文件系统。
exFAT是FAT32文件系统的升级版，突破对单个文件容量4G限制，支持的分区和单个文件大小最大可达16EB，空间利用率更高，同时支持访问控制。由于exFAT弥补了FAT32的局限性和缺点，又不会象NTFS那些频繁读写影响闪存寿命，所以特别适合各种移动存储卡和闪盘使用。
FAT32和exFAT文件系统支持OS X系统与Windows系统，在MAC和Windows电脑上都可以格式化并进行读写操作，使得不同操作系统间交换文件更加方便。
——ReFS——
ReFS（Resilient File System，弹性文件系统） 是 Microsoft 最新的文件系统，旨在最大程度地提高数据可用性、跨各种工作负荷高效缩放到大型数据集，并提供数据完整性和损坏复原能力。
ReFS是与NTFS大部分兼容的，其主要目的 是为了保持较高的稳定性，可以自动验证数据是否损坏，并尽力恢复数据。
如果U盘被识别成本地磁盘，还会有REFS的选项。上图为红胖子H2S在windows 10 21H1中格式化时的文件系统选项。由于REFS文件系统有不同的版本，且不支持引导，故本文不再细述。
——兼容性——
由于目前Windows系统普及率最高，出于使用和兼容性的考虑，大多数用户使用的均为windows默认的文件系统。对以上介绍的4种文件系统进行了MAC，Linux兼容性对比。
由于水平有限，如有错误，敬请指正。
——神总结——
机械硬盘和固态硬盘——NTFS
Windows 系统磁盘——NTFS
U盘和存储文件共享——exFAT
现有的文件系统，在银河麒麟中抓的图
Amireux 发表于 2021-8-14 21:32
ntfs不会对固态U盘的寿命产生影响吧
只要有对固态U盘的读写操作，一定会影响到寿命。
推荐是从性价比方面考虑的。 jyssysz 发表于 2021-8-14 21:51
只要有对固态U盘的读写操作，一定会影响到寿命。
推荐是从性价比方面考虑的。 ...
J 版主说的没错，如果不需要使用 MacOS 系统，那么就选择 NTFS 文件系统。 主要还是没点到macos。。。ntfs挺好的，就是果机不能写 OrgChu 发表于 2021-8-15 00:07
主要还是没点到macos。。。ntfs挺好的，就是果机不能写
ntfs中说到mac只能读 Amireux 发表于 2021-8-14 22:07
欧克
反正CHIPFANCIER终身质保
终身质保就是好{:03:} LearnSth 发表于 2021-8-14 22:51
J 版主说的没错，如果不需要使用 MacOS 系统，那么就选择 NTFS 文件系统。
是的，我wtg全部用的ntfs jyssysz 发表于 2021-8-15 00:15
ntfs中说到mac只能读
所以说没具体点到mac的常用文件系统。做一个跨系统的横纵对比。