NTFS

NTFS 是 Microsoft 專有的文件系統，適用于 Windows NT 系列（自 1993 年）的所有操作系統。 首字母縮寫詞代表新技術文件系統。

與 Windows 9x 系列之前使用的 FAT 文件系統相比，NTFS 提供了文件級別的目標訪問保護以及通過日志記錄提高數據安全性等功能。 NTFS 的另一個優點是文件大小不像 FAT 那樣限制為 4 GiB。 但是，NTFS 不像 FAT 或其現代變體 exFAT 那樣廣泛用于數據交換，后者不再有一些限制，例如 4 GiB 文件大小限制。 例如，在創建 DVD 映像時需要如此大的文件。 除了 NTFS 之外，Microsoft 還在其產品中出于某些目的使用 ReFS 文件系統。

當開始開發 Windows NT，即后來的 Microsoft Windows NT 3.1 時，還不清楚未來的操作系統將使用哪種文件系統。 當時，MS-DOS 使用的文件系統 FAT16 和 OS/2 使用的文件系統 HPFS 已經存在。 FAT 文件系統此時已經被廣泛使用，但根據 David Cutler 的說法，FAT 和更高級的 HPFS 都不符合他對文件系統的可靠性要求。 在他看來，新的文件系統必須能夠自動恢復損壞的文件。 此外，這兩種文件系統在xxx文件大小和數量上都有限制，預計未來新操作系統將管理更大量的數據。 然而，第三個文件系統的開發有可能危及操作系統的進度。

新文件系統的規范階段就是這樣開始的。 在 FAT16 下，文件名僅限于 8.3 格式。 由于強制簡潔，這些名稱通常含糊不清且難以記憶。 盡管 HPFS 支持長達 255 個字符的文件名，但較舊的 DOS 或 Windows 程序無法看到此類文件。 NTFS 應該通過自動為每個長文件名提供一個允許較舊的應用程序編輯文件的短格式來解決這個問題。

然而，新文件系統的開發并不穩固。 1991 年 4 月幾乎意味著 NTFS 的終結，因為時間限制，幾位開發人員投票決定終止該文件系統的開發。 直到當時休假的卡特勒返回并下令恢復開發時，工作才恢復。 1992 年 2 月，新文件系統的測試階段開始。 直到 1992 年 10 月，文件系統才足夠穩定，可以實施。

NTFS 繼承了 IBM 的 HPFS 文件系統的許多概念，該系統最初用于與 Microsoft 一起開發的 OS/2 操作系統，但在某些方面遠遠超出了它。

與 Unix 中使用的基于 inode 的文件系統（概念：所有內容都是一個文件）相比，NTFS 中關于文件的所有信息都存儲在一個文件中（概念：所有內容都在一個文件中），主文件表，MFT簡稱保存。

該文件包含條目、哪些塊屬于哪個文件、訪問權限和屬性。 NTFS 文件的屬性（屬性）包括文件大小、文件創建日期、最后更改日期、版本、文件類型以及實際文件內容。

非常小的文件和目錄直接保存在 MFT 中。 然后將較大的文件保存為數據運行中的屬性。 文件增長有 4 個階段。

格式化硬盤時，會為MFT保留一塊固定的空間，不能被其他文件占用。 當此區域完全填滿信息時，文件系統開始使用數據介質中的可用空間，這可能導致 MFT 碎片化。 默認情況下，為MFT預留分區大小的12.5%的區域。

當元數據被保存時，它被記錄在日志中，這意味著計劃的操作首先被寫入日志。 只有這樣才會對數據進行實際的寫訪問，最后更新日志。 如果寫訪問沒有完全完成，例如因為崩潰，文件系統只需要撤消日志中的更改，然后再次處于一致狀態。