[教學] NTFS與FAT格式的認識


NTFS與FAT格式的認識
這一次要講的是磁碟的格式，從DOS年代開始，Win3x、Win9x、WinME…相信大家都對FAT16與FAT32格式相當熟悉。而使用過WinNT、Win2k、WinXP的人又會認識一個新的格式，就是NTFS了。到底這兩種格式有什麼不同，又如何能在這兩種格式間轉換，下面將一一為你介紹。

FAT16
這個話說在上古的DOS時代，由於CPU不夠快，硬碟速度也很慢，所以在希望電腦速度能加快的期望之下，就只有盡可能的加速硬碟中檔案的存取速度了，這也是當時電腦增進效能的關鍵之一。
那要如何做呢？首先要了解到，檔案在磁碟上是以一個稱為叢集(Cluster)為單位的方式來儲存，也就是說任何檔案不論大小，在磁碟中所佔的空間都一定是叢集大小xN (N為自然數)，因此為了加快檔案的存取或執行速度，適度的將一個叢集單位所佔用的容量提高會有不錯的效果(因為一次就可以將較多的內容從硬碟中讀取出來)，所以當初的FAT16規格便針對當時的硬碟容量不同而制定了不同的叢集單位大小，大致如下：

硬碟容量 一個叢集大小
0~31MB 512Bytes
32~64MB 1KB
64~127MB 2KB
128~255MB 4KB
256~511MB 8KB
512~1023MB 16KB
1024~2048MB 32KB

由這個表可以看出，當初的硬碟肯定是個奢侈品，如果在當時有個2GB的硬碟肯定讓大多數的人羨慕到不行，現在卻是丟在路邊連撿它都嫌太重！唉～硬碟的悲慘命運…好！所以說從上面的表可以知道，這樣的定義確實讓電腦的系統整體效能都有所改善，但是～！卻也衍生出另一個問題，就是硬碟空間嚴重的浪費！舉例說明好了，如果有一台1.2GB的硬碟(就當1200MB吧)，根據當時的定義，一個叢集的大小是32KB，也就是說如果你只有一個純文字文件不過5Bytes，儲存在硬碟中的時候卻仍然佔用了32KB的容量(大約32768Bytes)！？一供浪費了32768-5=32763Bytes。怎樣，夠可怕了吧！？

FAT32
就這樣，微X做著違背良心的事情(其實DOS是IBM開發的啦)，一年一年的過，電腦技術不斷的快速成長，CPU及硬碟速度與當時已不可同日而語！所以當初為了改善效能的規格似乎也沒有必要了！終於，微X開發出了一種全新的格式，就是WinNT的NTFS啦 (NTFS的優點稍後再說)！但是在大約1997年時代，由於NTFS格式仍不夠普及，還無法幹掉FAT格式啦，於是微X終於在Win95 OSR2開始提供了新的規格－FAT32，用來解決FAT16所產生的硬碟空間浪費問題。就先來看一下FAT32和FAT16有什麼不同吧：
硬碟容量一個叢集大小
260MB~8GB4KB
8GB~16GB8KB
16GB~32GB16KB
32GB以上32KB
同樣再以一個1.2GB的硬碟來看，同樣的也儲存一個5Bytes的檔案，需要佔用一個叢集，也就是4KB，很明顯的和FAT16比起來，已經減少了許多的浪費。說明到這裡，也許有人會問，那為什麼不乾脆將叢集大小制定為1Bytes，就相當完美啦！？當然，理論上是這樣沒錯，實際上這樣做就會因為存取檔案的時間加長(因為對硬碟存取次數增加)，而導致系統效能嚴重降低。在空間與效能的平衡點上，FAT32算是一個折衷方案吧！？
總結來說，FAT32格式所改善的地方大致有兩點：
第1，減少硬碟空間的浪費，第2，這是一定的啦！
第3，對第4，於大容量硬碟不第5，需要再分割成好幾個，第6，現在的硬碟可謂”俗又大碗”，第7，但是FAT16卻只能分割到最大2GB，第8，那如果一台10GB的硬碟就必須分割成5~6個磁區了，第9，相當不第10，方便，第11，更何況10GB現在也絕種了！取代的是更大容量的時代來臨，第12，使用FAT32就完全沒有這個問題，第13，你甚至可以將第14，數百GB的容量都分割在同第15，一個邏輯磁區中。

NTFS
再這邊要先說明一下，FAT和NTFS的關係，同時也解釋一下，很多人認為Win9x/me系列作業系統不穩的原因。從作業系統(Operating System)的角度而言相對於UNIX或Linux，FAT16與FAT32是非常簡單的檔案系統，當然也就表示在安全性、保密性、自我修復與還原能力…等方面非常差(當然也包括Win9x系統不穩定、架構不成熟…等因素)！因此微軟才會積極的開發新的檔案格式系統，打算培養新一代的接班人，也就是Windows NT，而NTFS就是Windows NT採用的檔案系統，可是呢，由於天不時、地不利、人不合的情況之下，Windows NT並沒有如預期的取代Win 9x系統，也因此拖到2000年才由Win 2k系統出面正式向Win 9x系統宣戰！？打算一舉將FAT格式掃進博物館。另外FAT檔案系統允許其他軟體程式在安裝的時候，由於該軟體可能會因為某原因而串改或修改系統檔案(最典型的就是語言版本不同，而覆蓋Win9x原有的檔案)，這一連串的原因，也就導致為什麼Win9x系統會越用越不穩的主因，隨著軟體的新增移除，系統檔案也就被一再的修改，當然不會穩啦！而NTFS檔案系統在這方面就相當的嚴謹了，NTFS絕對禁止任何無故對系統檔案修改的行為，這樣自然就穩定多了。
說到這裡，講一點微軟系統的歷史吧，這就不得不為微軟說一點點話(就一點點喔)，由於FAT檔案格式是沿用DOS時代的系統，微軟當然也知道FAT16格式的這些弊病，所以在新格式NTFS不被廣泛接受的無奈之下，才推出FAT32格式，怎知微軟費盡心機，將Windows NT介面加以改良，進化成Win 2k時，仍然不被大家所接受！？可能宣導不夠吧？大家仍然沒有認知到NTFS格式的好處及優點，不得已，又推出Win me來臨陣湊一角(不然哪有錢賺啊？)。誰知道這臨危受命上場的Win me不但沒有為微軟穩定軍心，反而給他捅了個大蔞子！終於，微軟再也忍不住了，決定這次一定要將FAT格式送進墳墓(連博物館都不讓它放)，全新推出Win XP系統，利用多元化的操作介面，多功能軟體的結合，加上多變炫麗色彩的介面，打算將NTFS格式推上主流，雖然Win XP還是允許使用FAT格式，也許是微軟不忍心吧！？(其實是為了能兩邊討好多賺錢吧)

如何知道系統格式
既然簡單的了解了各種系統的特性後，要如何知道自己的系統是什麼格式呢！？雖然在當初做Fdisk或安裝系統的時候就應該知道了，但也許很多人的電腦不是自己組裝的。很簡單的，你只要使用檔案總管在磁碟上按滑鼠右鍵，觀看磁碟內容，就可以看到你的檔案系統是什麼格式了。

轉換格式需注意什麼
其實在基本上，轉換檔案格式並沒什麼好擔心的問題，Just do it！但還是有幾點要注意一下的，就是相容性的問題。雖然說FAT及NTFS格式，都是微軟一手促成的，但卻彼此不相容，在FAT的系統格式下無法對NTFS格式的檔案做存取，甚至無法正確判讀NTFS系統格式的磁碟(就是看不到啦)。所以舉例說，如果你要將FAT格式轉換成NTFS格式，就要注意，是否未來需要將硬碟拿到FAT格式底下讀取，是否會與其他作業系統共用(例如Linux、MacOS…)，另外，許多DSO時代的程式(尤其是遊戲)，無法在NTFS下使用。諸如此類的細節，希望在做轉換前要留意。
好！都看到這裡了，就繼續看下去吧，下面將說明如何悠游於FAT及NTFS格式之間，如何做FAT及NTFS格式的互相轉換，準備好了嗎？前進到下一頁吧，先聲明一下，由於葉子手邊暫時沒有轉換需用到的軟體，所以一切都是用文字說明，敬請見諒。但葉子會盡量詳細敘述每個細節，保證一看就懂啦！
在此要提醒各位，不管做任何的轉換，最好還是先對重要資料檔案進行備份，或是使用Ghost將磁碟整個備份，以備不測風雲的發生啊！
FAT與NTFS格式互轉
＊FAT16轉FAT32
1.使用FAT32轉換器(for Win98)
在Win98(含SE)中有提供一個FAT32轉換程式，所以Win98(含SE)的使用者可以使用它來進行轉換，在進行轉換前記住，一定要將螢幕保護程式、電源管理程式、各類常駐程式全部關閉，避免在轉換過程中造成干擾。
首先，在開始功能表中a程式集a附屬應用程式a系統工具a磁碟轉換器(FAT32)，執行磁碟轉換器，在一開始的說明畫面，直接按「下一步」，接著選擇你要轉換的磁碟代號，再按「下一步」，接下來會檢查你的系統中是否有和FAT32不相容的程式軟體，有的話就會顯示在列表中，如果有你一定要執行的重要程式，那就先不要轉換吧，如果沒有，就按「下一步」吧，然後會要求你做備份，建議不需要備份，直接按「下一步」吧，接下來會告訴你FAT轉換程式是屬於DOS程式，所以要重新開機在DOS下進行，按「下一步」重新開機吧。進入DOS模式後就會自動開始轉換了，完成後又會自動重新開機，這一步完全不用動手。再重新進入Windows後會立刻對系統做磁碟重組，以便將系統所有檔案正確的轉換到FAT32儲存，可以先睡一覺了，重組完成後會出現一個對話框，告訴你轉換已成功，按下「完成」就算大功告成了。
2.使用Partition Magic(for WinME/2k/XP)
由於WinME已經沒有FAT32轉換程式(因該也沒有人到WinME還在用FAT16吧)，在Win2k/xp中當然也就不會有啦(此時還有人用FAT16就真的是罕見了)！所以就要借助其他軟體來完成不可能的任務(也沒有這麼嚴重啦)，在此推薦使用Partition Magic 7.0這套軟體，以下是操作說明。
安裝完軟體後，開啟程式，在左邊的視窗中會顯示你所有的磁碟樹狀結構(有點像檔案總管)，在你要轉換的磁碟上點一下滑鼠右鍵，然後在彈出的功能表中選擇「轉換(Convert)」，然後出現轉換格式選擇對話框，在此選擇FAT32然後按「OK」，接著出現一個確認對話框，請按「Yes」繼續，接著就出現Wrong對話框，告訴你必須到DOS下進行，同樣按「確定」繼續，重新開機後進入DOS就會開始轉換了，轉換完成後也會自動重新開機，再次進入Windows後就完成啦。
＊FAT32轉FAT16
相信各位應該沒有什麼理由會需要將FAT32轉成FAT16吧！？不過為了極少數的異族，還是說明一下吧。由於FAT16最多只支援2GB的磁碟，所以如果你的容量超過2GB就無法轉換了，想當然爾，微軟也不會提供這樣的轉換程式，所以又要借助Partition Magic的幫助了。
同樣執行該軟體，再左邊的視窗中一樣選擇你要轉換的磁碟代號，在滑鼠右鍵中選擇「轉換(Convert)」，在磁碟格式選擇對話框中選擇FAT16，按「OK」繼續，關閉Partition Magic後一樣出現確認對話框，按「Yes」繼續，相同的，也必須到DOS下進行轉換，所以按「確定」吧。重新開機到DOS下後就開始轉換了，完成後會再重新開機進入Windows，轉換工作也就完成了。
＊FAT16或FAT32轉NTFS(for Win2k/XP)
在Win 2k/XP中有內建一個Convert轉換程式，用以將檔案系統轉換成NTFS格式，操作如下：
首先在開始功能表中a附屬應用程式a命令提示字元，先進入模擬DOS的命令提示字元下，輸入如下範例的指令：
E:\>convert d:/fs:ntfs　　(其中d為你要轉換的磁碟代號)
然後出現一些d磁區的資訊，並檢查該磁區的相關資訊及檔案配置情形，然後就會自動開始進行轉換工作(速度還不錯)，結束後回到原來的命令提示字元下，輸入exit關閉DSO視窗就可以了。下次你再進入Windows時就會自動轉換檔案，完成後會自動重新開機，就算完成了。
如果你要轉換的磁碟為系統本身所在的磁區，會稍有不同，請看以下範例：
E:\>convert e:/fs:ntfs　　(假設e磁區為系統所在磁區)
輸入上述的指令後按Enter，會出現訊息告訴你，你要強制卸下磁碟區嗎?(Y/N)，輸入n
然後問你是否進行轉換?(Y/N)，請輸入y，
然後告訴你下一次重新啟動系統時，轉換會自動執行，同樣輸入exit關閉DOS視窗，下次你再進入Windows時就會自動轉換檔案，完成後會自動重新開機，就算完成了。
＊NTFS轉FAT32(for Win 2k/XP)
1.使用Partition Magic 7.0
如果你對於NTFS格式並不滿意，或是另有用意一定要轉回FAT32格式，在不傷及磁碟資料的前提下，可以使用Partition Magic 7.0來完成。同樣的也是先執行該軟體，在左邊的視窗中選擇你要轉換的磁區，按下滑鼠右鍵，選擇「轉換(Convert)」，在磁碟格式選擇對話框中選擇FAT32，按「OK」進行下一步，如果你使用Partition Magic 7.0英文版，就會出現一個對話框，告訴你應該使用中文版來進行轉換，否則有些中文檔案名稱可能會無法正確轉換，不過內容本身並不受影響，沒問題的話就按「確定」繼續吧。關閉Partition Magic視窗就會出現一個確認對話框，按「Yes」繼續，接著會再次警告你找到中文檔名，最好使用中文版，若無所謂就按「是(Yes)」繼續吧，然後就開始轉換了，可以看到顯示的進度百分比，完成後就可以按「OK」來結束，最後會出現要求重新開機的訊息，按「確定」後重新開機吧。
2.用開機片進行
利用Windows 2000安裝光碟直接開機或是使用四片開機片開機，將磁區格式為FAT32，此法會把原NTFS資料刪除，請先備份資料。四片開機片製作方法，準備Windows 2000安裝光碟片、執行光碟目錄中的「BOOTDISK」中的「Makeboot.exe」、依序放入空白磁片即可製作開機片了。
3.使用FDisk
如果是要重新安裝作業系統，資料也都備份了，那使用FDisk就可以幫你輕鬆完成了。先講解一個觀念，除了FAT格式外，在FDisk下，任何格式都被視為「非DOS磁區(NonDOS)」，所以使用開機片進入純DOS下，執行FDisk，選擇第三個選項「刪除磁區」，然後選擇第四個選項「刪除非DOS(NonDOS)磁區」，就可以將NTFS格式的磁區刪除掉，然後重新開機，使用FDisk再分割一次，將磁區分割為FAT32格式就行囉！

又多了一個知識了
也把FAT32改成NTFS了

終於走出迷霧, 了解NTFS與FAT的新仇舊恨. THX !

3q 謝謝大大的分享真是太有用了，又多了解了一個知識 ^^

也就是說Cluster的大小又助於改善讀取速率囉

謝謝您詳細的教學
又多學了一點知識
感恩您

NTFS與FAT格式的差別是在這呀
還是多聽多了解
謝謝分享讓我又學一課ㄌ

受教了，真是一篇好教學，感謝大大

謝謝大大的詳細解說，重點就是NTFS對於資料的安全性、保密性、自我修復與還原能力比較強吧？

我一般會把系統磁碟區和下載用的磁碟區規劃成NTFS的，把另分出約５GB左右的磁碟區規劃成FAT32來放GHOST備份檔....

是不是裝XP最好用NTFS格式呢? 如果不在執行其他作業程式的話.