NTFS

NTFS 是 Microsoft 专有的文件系统，适用于 Windows NT 系列（自 1993 年）的所有操作系统。 首字母缩写词代表新技术文件系统。

与 Windows 9x 系列之前使用的 FAT 文件系统相比，NTFS 提供了文件级别的目标访问保护以及通过日志记录提高数据安全性等功能。 NTFS 的另一个优点是文件大小不像 FAT 那样限制为 4 GiB。 但是，NTFS 不像 FAT 或其现代变体 exFAT 那样广泛用于数据交换，后者不再有一些限制，例如 4 GiB 文件大小限制。 例如，在创建 DVD 映像时需要如此大的文件。 除了 NTFS 之外，Microsoft 还在其产品中出于某些目的使用 ReFS 文件系统。

当开始开发 Windows NT，即后来的 Microsoft Windows NT 3.1 时，还不清楚未来的操作系统将使用哪种文件系统。 当时，MS-DOS 使用的文件系统 FAT16 和 OS/2 使用的文件系统 HPFS 已经存在。 FAT 文件系统此时已经被广泛使用，但根据 David Cutler 的说法，FAT 和更高级的 HPFS 都不符合他对文件系统的可靠性要求。 在他看来，新的文件系统必须能够自动恢复损坏的文件。 此外，这两种文件系统在xxx文件大小和数量上都有限制，预计未来新操作系统将管理更大量的数据。 然而，第三个文件系统的开发有可能危及操作系统的进度。

新文件系统的规范阶段就是这样开始的。 在 FAT16 下，文件名仅限于 8.3 格式。 由于强制简洁，这些名称通常含糊不清且难以记忆。 尽管 HPFS 支持长达 255 个字符的文件名，但较旧的 DOS 或 Windows 程序无法看到此类文件。 NTFS 应该通过自动为每个长文件名提供一个允许较旧的应用程序编辑文件的短格式来解决这个问题。

然而，新文件系统的开发并不稳固。 1991 年 4 月几乎意味着 NTFS 的终结，因为时间限制，几位开发人员投票决定终止该文件系统的开发。 直到当时休假的卡特勒返回并下令恢复开发时，工作才恢复。 1992 年 2 月，新文件系统的测试阶段开始。 直到 1992 年 10 月，文件系统才足够稳定，可以实施。

NTFS 继承了 IBM 的 HPFS 文件系统的许多概念，该系统最初用于与 Microsoft 一起开发的 OS/2 操作系统，但在某些方面远远超出了它。

与 Unix 中使用的基于 inode 的文件系统（概念：所有内容都是一个文件）相比，NTFS 中关于文件的所有信息都存储在一个文件中（概念：所有内容都在一个文件中），主文件表，MFT简称保存。

该文件包含条目、哪些块属于哪个文件、访问权限和属性。 NTFS 文件的属性（属性）包括文件大小、文件创建日期、最后更改日期、版本、文件类型以及实际文件内容。

非常小的文件和目录直接保存在 MFT 中。 然后将较大的文件保存为数据运行中的属性。 文件增长有 4 个阶段。

格式化硬盘时，会为MFT保留一块固定的空间，不能被其他文件占用。 当此区域完全填满信息时，文件系统开始使用数据介质中的可用空间，这可能导致 MFT 碎片化。 默认情况下，为MFT预留分区大小的12.5%的区域。

当元数据被保存时，它被记录在日志中，这意味着计划的操作首先被写入日志。 只有这样才会对数据进行实际的写访问，最后更新日志。 如果写访问没有完全完成，例如因为崩溃，文件系统只需要撤消日志中的更改，然后再次处于一致状态。