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  • 常见文件系统

    千次阅读 2016-09-12 21:40:22
    常见文件系统 一、常见嵌入式根文件系统 1、JFFS文件系统 2、Jffs2: 日志闪存嵌入式系统文件系统版本2 (Journalling Flash FileSystem v2) 3、yaffs/yaffs2是专为嵌入式系统使用 NAND型闪存而设计的一种日志...

    常见文件系统

    一、常见嵌入式根文件系统

    1、JFFS文件系统

    2、Jffs2: 日志闪存嵌入式系统文件系统版本2 (Journalling Flash FileSystem v2)

    3、yaffs/yaffs2是专为嵌入式系统使用 NAND型闪存而设计的一种日志型文件系统。与jffs2相比,它减少了一些功能(例如不支持数据压缩),所以速度更快,挂载时间很短,对内存的占用较小。另外,它还是跨平台的文件系统,除了Linux和eCos,还支持WinCE, pSOS和ThreadX等。

    4、Cramfs是Linux的创始人 Linus Torvalds参与开发的一种只读的压缩文件系统。

    5、网络文件系统NFS (Network File System)、

    6、Linux还支持逻辑的或伪文件系统(logical or pseudo file system),例如procfs(proc文件系统),用于获取系统信息,以及devfs(设备文件系统)和sysfs,用于维护设备文件。

    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。文件系统由三部分组成:文件系统的接口,对对象操纵和管理的软件集合,对象及属性。

    常见的文件系统

    1. FAT

    FAT是File Allocation Table的简称,是微软在Dos/Windows系列操作系统中共使用的一种文件系统的总称,FAt12、FAT16FAT32均是Fat文件系统FAT文件系统将硬盘分为MBR区、DBR区、FAT区、FDT区、DADT区等5个区域。

    2.NTFS

    NTFS文件系统是一个基于安全性的文件系统,是Windows NT所采用的独特的文件系统结构,它是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。

    3.CDFS

    CDFS是大部分的光盘的文件系统,只有小部分光盘使用其他文件系统。这些文件系统只能在CD-R或CD-RW上读取

    4.exFAT

    (全称Extended File Allocation Table File System,扩展FAT,即扩展文件分配表)是

    扩展文件分配表主界面

    Microsoft在Windows Embeded 5.0以上(包括Windows CE 5.0、6.0、Windows Mobile5、6、6.1)中引入的一种适合于闪存的文件系统,为了解决FAT32等不支持4G及其更大的文件而推出。对于闪存,NTFS文件系统不适合使用,exFAT更为适用。

    5.RAW

    RAW文件系统是一种磁盘未经处理或者未经格式化产生的的文件系统,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:

    ●没有格式化。

    ●格式化中途取消操作。

    ●硬盘出现坏道。

    ●硬盘出现不可预知的错误。

    ●病毒所致。

    6.Ext2 /Ext3 /Ext4 

    Ext是 GNU/Linux 系统中标准的文件系统,其特点为存取文件的性能极好,对于中小型的文件更显示出优势,这主要得利于其簇快取层的优良设计。 

    7.Btrfs

    Btrfs(通常念成Butter FS),由Oracle于2007年宣布并进行中的COW(copy-on-write式)文件系统。目标是取代Linux目前的ext3文件系统,改善ext3的限制,特别是单一文件大小的限制,总文件系统大小限制以及加入文件校验和特性。加入目前ext3/4未支持的一些功能,例如可写的磁盘快照(snapshots),以及支持递归的快照(snapshots of snapshots),内建磁盘阵列(RAID)支持,支持子卷(Subvolumes)的概念,允许在线调整文件系统大小。

    8.HFS

    分层文件系统(Hierarchical File System,HFS)是一种由苹果电脑开发,并使用在Mac OS上的文件系统。最初被设计用于软盘和硬盘,同时也可以在在只读媒体如CD-ROM上见到

    9.HFS+

    HFS+文件系统是目前的Apple电脑中默认的最常见的文件系统。HFS+来源于UNIX,但是又不用于UNIX,它增加了许多新的特性,同时也有许多不同于Windows、UNIX等系统的概念。HFS+是苹果公司为替代他们的分层文件系统(HFS)而开发的一种文件系统。它被用在macintosh电脑(或者其他运行Mac OS的电脑)上。它也是iPod上使用的其中一种格式。HFS+也被称为Mac OS Extended(或误称为“HFS Extended”)。HFS+是一个HFS的改进版本,支持更大的文件,并用Unicode来命名文件或文件夹,代替了Mac OS Roman或其他一些字符集. 和HFS一样,HFS+也使用B树来存储大部分分卷元数据。

     

    10.VMFS

    VMware Virtual Machine File System (VMFS )是一种高性能的群集文件系统,它使虚拟化技术的应用超出了单个系统的限制。VMFS的设计、构建和优化针对虚拟服务器环境,可让多个虚拟机共同访问一个整合的群集式存储池,从而显著提高了资源利用率。VMFS 是跨越多个服务器实现虚拟化的基础,它可启用VMware VmotionTM 、Distributed Resource Scheduler 和 VMware High Availability 等各种服务。VMFS 还能显著减少管理开销,它提供了一种高效的虚拟化管理层,特别适合大型企业数据中心。采用 VMFS 可实现资源共享,使管理员轻松地从更高效率和存储利用率中直接获益。

     


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  • Linux系统中常见文件系统格式

    万次阅读 2018-06-24 18:15:00
    Linux系统中常见文件系统格式 Windows常用的分区格式三种,分别是FAT16、FAT32、NTFS格式。 在Linux操作系统里Ext2、Ext3、Linux swap和VFAT四种格式。 FAT16: 作为一种文件名称,FAT(File Allocation Table...

    Linux系统中常见文件系统格式

            Windows常用的分区格式有三种,分别是FAT16、FAT32、NTFS格式。

            在Linux操作系统里有Ext2、Ext3、Linux swap和VFAT四种格式。 FAT16: 作为一种文件名称,FAT(File Allocation Table,文件分配表)自1981年问世以来,已经成为一个计算机术语。由于时代的原因,包括Windows、MacOS以及多种Unix版本在内的大多数操作系统均对FAT提供支持。

            这是MS-DOS和最早期的Windows 95操作系统中使用的磁盘分区格式。它采用16位的文件分配表,是目前获得操作系统支持最多的一种磁盘分区格式,几乎所有的操作系统都支持这种分区格式,从DOS、Windows 95、Windows OSR2到现在的Windows 98、Windows Me、Windows NT、Windows 2000、Windows XP都支持FAT16,但只支持2GB的硬盘分区成为了它的一大缺点。FAT16分区格式的另外一个缺点是:磁盘利用效率低(具体的技术细节请参阅相关资料)。为了解决这个问题,微软公司在Windows 95 OSR2中推出了一种全新的磁盘分区格式——FAT32。 FAT32: 这种格式采用32位的文件分配表,对磁盘的管理能力大大增强,突破了FAT16下每一个分区的容量只有2GB的限制。由于现在的硬盘生产成本下降,其容量越来越大,运用FAT32的分区格式后,我们可以将一个大容量硬盘定义成一个分区而不必分为几个分区使用,大大方便了对磁盘的管理。而且,FAT32与FAT16相比,可以极大地减少磁盘的浪费,提高磁盘利用率。目前,Windows 95 OSR2以后的操作系统都支持这种分区格式。但是,这种分区格式也有它的缺点。首先是采用FAT32格式分区的磁盘,由于文件分配表的扩大,运行速度比采用FAT16格式分区的磁盘要慢。另外,由于DOS和Windows 95不支持这种分区格式,所以采用这种分区格式后,将无法再使用DOS和Windows 95系统。

              NTFS: 为了弥补FAT在功能上的缺陷,微软公司创建了一种称作NTFS的文件系统技术。它的优点是安全性和稳定性方面非常出色,在使用中不易产生文件碎片。并且能对用户的操作进行记录,通过对用户权限进行非常严格的限制,使每个用户只能按照系统赋予的权限进行操作,充分保护了系统与数据的安全。Windows 2000、Windows NT、以及Windows XP都支持这种分区格式。

              Ext2: Ext2是GNU/Linux系统中标准的文件系统。这是Linux中使用最多的一种文件系统,它是专门为Linux设计的,拥有极快的速度和极小的CPU占用率。Ext2既可以用于标准的块设备(如硬盘),也被应用在软盘等移动存储设备上。 Ext3: Ext3是Ext2的下一代,也就是保有Ext2的格式之下再加上日志功能。Ext3是一种日志式文件系统(Journal File System),最大的特点是:它会将整个磁盘的写入动作完整的记录在磁盘的某个区域上,以便有需要时回溯追踪。当在某个过程中断时,系统可以根据这些记录直接回溯并重整被中断的部分,重整速度相当快。该分区格式被广泛应用在Linux系统中。

               Linux swap: 它是Linux中一种专门用于交换分区的swap文件系统。Linux是使用这一整个分区作为交换空间。一般这个swap格式的交换分区是主内存的2倍。在内存不够时,Linux会将部分数据写到交换分区上。 VFAT: VFAT叫长文件名系统,这是一个与Windows系统兼容的Linux文件系统,支持长文件名,可以作为Windows与Linux交换文件的分区。

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  • 常见文件系统的格式

    万次阅读 2015-08-28 16:56:57
    文件系统(File System)是文件管理系统的简称,根据维基百科的描述,文件系统是用来组织数据在存储介质上的存储方式以及检索方式的。没有文件系统,信息在存储介质上会是一个很大的信息块

    写这篇博客的原因是,今天买了一块移动硬盘(NTFS格式的),然后发现,在Mac OS X下,硬盘里的文件是只读的,不能像里面写入数据,于是就整理了一下几种不同文件系统的区别。

    本文的大部分内容来源于维基百科,由笔者进行整理,由于知识水平有限,有些理解可能有偏差,具体以原文为准(文中已标记了出处),本文内容仅供参考

    文件系统的概念

    wikipedia文件系统

      文件系统(File System)是文件管理系统的简称,根据维基百科的描述,文件系统是用来组织数据在存储介质上的存储方式以及检索方式的。没有文件系统,信息在存储介质上会是一个很大的信息块,没法知道一条信息什么时候会结束,也没法知道信息在什么时候开始,对信息的管理就会十分的麻烦。

      文件系统的种类有很多,每一种文件系统的结构,逻辑,存取速度,灵活性,安全性,大小,等等都不一样。

      文件系统可以被使用在很多不同的存储设备(storage devices)上,这些存储设备使用不同的媒介(media),比如磁带,移动硬盘,闪存等,有时候,计算机的主存(RAM)甚至会创建一个临时的文件系统来临时使用。

      总之,文件系统的类别有很多,也很复杂,又想弄明白文件系统的原理,需要学习的东西有很多,这里只介绍一些平时在使用不同的操作系统时可能用到的一些知识,几种不同系统下的常见文件系统格式。

    常见文件系统的格式

    windows系统常见的文件系统

    1. FAT

      wikipedia FAT文件系统

        FAT(File Allocation Table)文件系统诞生于1977年,它最初是为软盘设计的文件系统,但是后来随着微软推出dos和win 9x系统,FAT文件系统经过适配被逐渐用到了硬盘上,并且在那时的20年中,一直是主流的文件系统。

        后来随着硬件技术的进步,硬盘的容量也越来越大,这种文件格式逐渐被扩展了,出现了FAT12,FAT16,FAT32等文件系统,甚至后来还出现了FAT64的文件系统。

        在今天,FAT已经不是windows系统的主流文件系统了,但是它在软盘,闪存(u盘),以及很多嵌入式设备上还是很常见的。

        详细的情况wikipedia上有几张表,相关信息都可查看到。
        目前最通用的的是FAT32,很多U盘上都是FAT32格式,关于FAT32文件系统,以下几点值得注意:

      • 单个文件最大为4G
      • 最大文件数量268,435,437
      • 分区最大容量8TB
      • 可在多种操作系统读写

      有时候,我们向U盘拷贝大文件时,会发现拷不进去,实际上就是因为这个U盘是FAT32格式的。

    2. NTFS

        NTFS全称是New Technology File System,它是一种比FAT32功能更加强大的文件系统。
        从windows 2000之后的windows系统的默认文件系统都是NTFS,而且这些windows系统只能够安装在NTFS格式的磁盘上。
      NTFS具有以下特点:

      • 理论上最大文件尺寸可达16EB-1KB,实际上有16TB-64KB(1EB = 1024PB 1PB = 1024TB,至于理论和实际为什么差这么多,没有进行过深入研究,有可能是现在的科技还不足以制造出这么大的磁盘的)
      • 最大文件数量可达232-1个
      • 操作系统支持大部分windows系统,Unix/Linux系统,Mac OS(在Mac OS 10.4+系统上,NTFS格式是只读的,即在Mac系统下,你只能从NTFS格式的磁盘上读取数据,而不能写入数据)
      • NTFS系统是一个日志性的文件系统,系统中对文件的操作都可以被记录下来,当系统崩溃之后,利用日志功能可以修复数据

      由于在Mac系统下,ntfs是只读的,所以要想在Mac下想ntfs格式的硬盘写入数据,要装一个插件Paragon NTFS,但据说不是太稳定。
    3. ExtFAT

       ExFAT(Extended File Allocation Table)又叫FAT64,看名字就知道它是对FAT文件系统的扩展。
      E下FAT是虽然也是微软开发的文件系统,但说它是windows下的文件系统并不合适,它是专门为闪存盘设计的文件系统,单个文件突破了4G的限制,而且分区的最大容量可达64ZB(比EB大一级的),建议512TB。
      ExFAT在windows,Linux以及Mac系统上,都可以读写,作为U盘或者是移动硬盘的格式还是比较合适的。

    Mac OS系统常见的文件系统

    1. HFS/HFS+
        HFS全称叫分层文件系统(Hierarchical File System,HFS),诞生于1985年,最初被设计用于软盘和硬盘,同时也可以在在只读媒体如CD-ROM上见到。
        HFS+是一个HFS的改进版本,支持更大的文件,并用Unicode来命名文件或文件夹,代替了Mac OS Roman或其他一些字符集。
        HFS+的最大文件尺寸可以达到8EB,文件数量可以达到232 - 1个。
         由于这两种文件格式是苹果专有的文件系统,所以在windows系统下,是看不到HFS分区的。

    Linux系统常见的文件系统

       这几种文件系统wikipedia上资料也不多,所以就直接拷过来了。

    1. Ext2
        wikipedia英文:https://en.wikipedia.org/wiki/Ext2
        wikipedia中文:https://zh.wikipedia.org/wiki/Ext2

        第二代扩展文件系统(英语:second extended filesystem,缩写为 ext2),是LINUX内核所用的文件系统。它开始由RémyCard设计,用以代替ext,于1993年1月加入linux核心支持之中。ext2的经典实现为LINUX内核中的ext2fs文件系统驱动,最大可支持2TB的文件系统,至linux核心2.6版时,扩展到可支持32TB。其他的实现包括GNU Hurd,Mac OS X (第3方),Darwin(第3方),BSD。
        ext2为数个LINUX发行版的默认文件系统,如Debian、Red Hat > Linux等。

    2. Ext3
        wikipedia英文:https://en.wikipedia.org/wiki/Ext3
        wikipedia中文:https://zh.wikipedia.org/wiki/Ext3

        第三代扩展文件系统(英语:Third extended filesystem,缩写为ext3),是一个日志文件系统,常用于Linux操作系统。它是很多Linux发行版的默认文件系统。Stephen Tweedie在1999年2月的内核邮件列表[2]中,最早显示了他使用扩展的ext2,该文件系统从2.4.15版本的内核开始,合并到内核主线中[3]。
        它的性能(速度)不如它的竞争对手,例如JFS2,ReiserFS和XFS,但它具有重要的优势,那就是它允许在适当的时候从流行的ext2文件系统升级,而无需备份和恢复数据;除此之外,它还具有比ReiserFS和XFS更低的的CPU使用率。
        尽管Ext3相对于Ext2有了不少的优势,但是它还是有一些劣势:
      (1)ext3会在删除文件时把文件的节点(inode)中的块指标清除。这样做可以在unclean载入文件系统后,重放日志时,可以减少对文件系统的访问。但也同样也增加了文件在反删除上面的困难。用户唯一的补救是在硬盘中捞取数据,并且要知道文件的起始到结束的块指标。尽管提供了比 ext2在删除文件上稍微高一些的安全性,却也无可避免的带来了不便之处。
      (2)Ext3不支持透明压缩(Ext2以非官方补丁支持)。
      (3)大小限制,见下表。

      块尺寸最大文件尺寸最大文件系统尺寸
      1KB16GB2TB
      2KB256GB8TB
      4KB2GB16TB
      8KB16GB32TB

      (4)Ext3在写入日志时,并不做校验和。如果barrier=1没有作为加载参数(在文件/etc/fstab),并且如果硬件在无次序的写入缓存,在崩溃时会严重损坏文件系统(该选项在大多数流行的Linux发行版中都没有被启用,所以大多数发行版的处境都很危险。)

    3 . Ext4
      wikipedia英文:https://en.wikipedia.org/wiki/Ext4
      wikipedia中文:https://zh.wikipedia.org/wiki/Ext4
    Ext4具有以下特点

    • 大型文件系统
        ext4文件系统可支持最高1 Exbibyte的分区[6]与最大16 Tebibyte的文件。
    • Extents
        ext4引进了Extent文件存储方式,以替换ext2/3使用的block mapping方式。Extent指的是一连串的连续实体block,这种方式可以增加大型文件的效率并减少分裂文件。ext4支持的单一Extent,在单一block为4KB的系统中最高可达128MB[1]。单一inode中可存储4笔Extent;超过四笔的Extent会以Htree方式被索引。
    • 向下兼容
        ext4向下兼容于ext3与ext2,因此可以将ext3和ext2的文件系统挂载为ext4分区。由于某些ext4的新功能可以直接运用在ext3和ext2上,直接挂载即可提升少许性能。
      ext3文件系统可以部分向上兼容于ext4(也就是说ext4文件系统可以被挂载为ext3分区)。然而若是使用到Extent技术的ext4将无法被挂载为ext3。
    • 预留空间
        ext4允许对一文件预先保留磁盘空间。目前大多数文件系统做到这点的方式是直接产生一个填满0的文件;ext4和XFS可以使用Linux核心中的一个新的系统调用“fallocate()”获取足够的预留空间。
    • 延迟获取空间
        ext4使用一种称为allocate-on-flush的方式,可以在数据将被写入磁盘(sync)前才开始获取空间;大多数文件系统会在之前便获取需要的空间。这种方式可以增加性能并减少文件分散程度。
    • 突破32000子目录限制
        ext3的一个目录下最多只能有32000个子目录。ext4的子目录最高可达64000,且使用“dir_nlink”功能后可以达到更高(虽然父目录的link count会停止增加)。为了避免性能受到大量目录的影响,ext4默认打开Htree(一种特殊的B树)索引功能。该功能已经实现于Linux核心2.6.23版。
    • 日志校验和
        Ext4使用校验和特性来提高文件系统可靠性,因为日志是磁盘上被读取最频繁的部分之一。这个特性还有一个好处就是可以安全地避免日志处理时磁盘I/O的等待,而稍微提高一些性能。日志校验和的技术源于威斯康辛大学的一篇名为IRON File Systems的研究论文(见第六节 transaction checksums校验和处理)[7]
    • 在线磁盘整理
        对于在线磁盘整理工具有许多草案,但是这些草案都没有被包含在主流的内核当中。即使Ext4包含有许多避免磁盘碎片的技术,但是磁盘碎片还是难免会在一个长时间使用过的文件系统中存在。Ext4将会有一个具有磁盘整理功能的工具[8]。
    • 快速文件系统检查
        Ext4将未使用的区块标记在inode当中,这样可以使诸如e2fsck之类的工具在磁盘检查时将这些区块完全跳过,而节约大量的文件系统检查的时间。这个特性已经在2.6.24版本的Linux内核中实现。

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  • Windows系统常见文件系统格式

    千次阅读 2019-05-12 08:43:17
    FAT文件系统诞生于1977年,它最初是为软盘设计的文件系统,但是后来随着微软推出dos和win 9x系统,FAT文件系统经过适配被逐渐用到了硬盘上,并且在那时的20年中,一直是主流的文件系统。 后来随着硬件技术的进步...

    1、FAT,文件配置表(英语:File Allocation Table,首字母缩略字:FAT)

          FAT文件系统诞生于1977年,它最初是为软盘设计的文件系统,但是后来随着微软推出dos和win 9x系统,FAT文件系统经过适配被逐渐用到了硬盘上,并且在那时的20年中,一直是主流的文件系统。

           后来随着硬件技术的进步,硬盘的容量也越来越大,这种文件格式逐渐被扩展了,出现了FAT12,FAT16,FAT32等文件系统,甚至后来还出现了FAT64的文件系统。

           在今天,FAT已经不是windows系统的主流文件系统了,但是它在U盘,闪存,以及很多嵌入式设备上还是很常见的。

           最通用的的是FAT32,很多U盘上都是FAT32格式,有时候,我们向U盘拷贝大文件时,会发现拷不进去,实际上就是因为这个U盘是FAT32格式的,单个文件最大为4G

     

    2、NTFS(New Technology File System,新技术文件系统)

          NTFS是 WindowsNT 环境的文件系统。NTFS取代了老式的FAT文件系统,是一种比FAT32功能更加强大的文件系统。从Windows 2000之后的Windows系统的默认文件系统都是NTFS,而且这些Windows系统只能够安装在NTFS格式的磁盘上。

        NTFS系统是一个日志性的文件系统,系统中对文件的操作都可以被记录下来,当系统崩溃之后,利用日志功能可以修复数据。

     

    我们所熟悉的WindowsXP,win7,win8,win10,包括Windows Server都是WindowsNT系列的

     

    3. ExFAT(Extended File Allocation Table File System,扩展文件分配表)

          ExFAT又叫FAT64,看名字就知道它是对FAT文件系统的扩展。它微软专门为闪存盘设计的文件系统,单个文件突破了4G的限制。对于闪存,NTFS文件系统不适合使用,exFAT更为适用。对于磁盘则不太适用。

         ExFAT在windows,Linux以及Mac系统上,都可以读写,作为U盘或者是移动硬盘的格式还是比较合适的。


        FAT格式和FAT32没有考虑对安全性方面的更高需求,例如无法设置用户访问权限等。

        NTFS文件系统是windows操作系统中的一种安全的文件系统,管理员或用户可以设置每个文件夹的访问权限,从而限制一些用户和用户组的访问,以保障数据的安全。

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    万次阅读 2017-10-08 13:09:34
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  • Linux系统的文件系统详解

    万次阅读 2016-05-08 13:30:50
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空空如也

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