硬盘的分区和分区格式化类型详解

一、硬盘分区的概念
分区从实质上说就是对硬盘的一种格式化。当我们创建分区时，就已经设置好了硬盘的各项物理参数，指定了硬盘主引导记录(即Master Boot Record，一般简称为MBR)和引导记录备份的存放位置。而对于文件系统以及其他操作系统管理硬盘所需要的信息则是通过之后的高级格式化，即Format命令来实现。
安装操作系统和软件之前，首先需要对硬盘进行分区和格式化，然后才能使用硬盘保存各种信息。许多人都会认为既然是分区就一定要把硬盘划分成好几个部分，其实我们完全可以只创建一个分区使用全部或部分的硬盘空间。不过，不论我们划分了多少个分区，也不论使用的是SCSI硬盘还是IDE硬盘，都必须把硬盘的主分区设定为活动分区，这样才能够通过硬盘启动系统。

二、硬盘分区的类型
硬盘分区之后，会形成3种形式的分区状态；即主分区、扩展分区和非DOS分区。
非DOS分区
在硬盘中非DOS分区(Non-DOS Partition)是一种特殊的分区形式，它是将硬盘中的一块区域单独划分出来供另一个操作系统使用，对主分区的操作系统来讲，是一块被划分出去的存储空间。只有非DOS分区的操作系统才能管理和使用这块存储区域。
主分区
主分区则是一个比较单纯的分区，通常位于硬盘的最前面一块区域中，构成逻辑C磁盘。其中的主引导程序是它的一部分，此段程序主要用于检测硬盘分区的正确性，并确定活动分区，负责把引导权移交给活动分区的DOS或其他操作系统。此段程序损坏将无法从硬盘引导，但从软驱或光驱引导之后可对硬盘进行读写。
扩展分区
而扩展分区的概念是比较复杂的，极容易造成硬盘分区与逻辑磁盘混淆；分区表的第四个字节为分区类型值，正常的可引导的大于32mb的基本DOS分区值为06，扩展的DOS分区值是05。如果把基本DOS分区类型改为05则无法启动系统 ，并且不能读写其中的数据。

三、硬盘分区的格式
FAT16
对电脑老手而言，对这种硬盘分区格式是最熟悉不过了，我们大都是通过这种分区格式认识和踏入电脑门槛的。它采用16位的文件分配表，能支持的最大分区为2gb，是曾经应用最为广泛和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一种格式，从DOS、Win 3.x、Win 95、Win 97到Win 98、Windows NT、Windows 2000、Windows XP以及Windows Vista和Windows 7的非系统分区，一些流行的Linux都支持这种分区格式。
但是FAT16分区格式有一个最大的缺点，那就是硬盘的实际利用效率低。因为在DOS和 Windows 系统中，磁盘文件的分配是以簇为单位的，一个簇只分配给一个文件使用，不管这个文件占用整个簇容量的多少。而且每簇的大小由硬盘分区的大小来决定，分区越大，簇就越大。例如1GB的硬盘若只分一个区，那么簇的大小是32KB，也就是说，即使一个文件只有1字节长，存储时也要占32KB的硬盘空间，剩余的空间便全部闲置在那里，这样就导致了磁盘空间的极大浪费。FAT16支持的分区越大，磁盘上每个簇的容量也越大，造成的浪费也越大。所以随着当前主流硬盘的容量越来越大，这种缺点变得越来越突出。为了克服FAT16的这个弱点，微软公司在 Windows 97 操作系统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，使其对磁盘的管理能力大大增强，突破了FAT16对每一个分区的容量只有2GB的限制，运用FAT32的分区格式后，用户可以将一个大硬盘定义成一个分区，而不必分为几个分区使用，大大方便了对硬盘的管理工作。而且，FAT32还具有一个最大的优点是：在一个不超过8GB的分区中，FAT32分区格式的每个簇容量都固定为4KB，与FAT16相比，可以大大地减少硬盘空间的浪费，提高了硬盘利用效率，但是，FAT32的单个文件不能超过4G。
支持这一磁盘分区格式的操作系统有Windows 97/98/2000/XP/Vista/7/8等。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格式分区的硬盘要慢；另外，由于DOS系统和某些早期的应用软件不支持这种分区格式，所以采用这种分区格式后，就无法再使用老的DOS操作系统和某些旧的应用软件了。
NTFS
NTFS是一种新兴的磁盘格式，早期在 Windows NT网络操作系统中常用，但随着安全性的提高，在 Windows Vista和 Windows 7操作系统中也开始使用这种格式，并且在 Windows Vista 和 Windows 7 中只能使用NTFS格式作为系统分区格式。其显著的优点是安全性和稳定性极其出色，在使用中不易产生文件碎片，对硬盘的空间利用及软件的运行速度都有好处。而且单个文件可以超过4G。它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，充分保护了网络系统与数据的安全。
exFAT
exFAT（全称Extended File Allocation Table File System，扩展FAT，即扩展文件分配表）是Microsoft在Windows Embeded 6.0（包括Windows CE 6.0、Windows Mobile）中引入的一种适合于闪存的文件系统。对于闪存，NTFS文件系统过于复杂，exFAT更为适用。
相对FAT文件系统，exFAT有如下好处：
·增强了台式电脑与移动设备的互操作能力
·单文件大小最大可达16EB（2,305,843,009,213,693,952字节，就是16M个TB，1TB=1024G）
·簇大小可高达32MB
·采用了剩余空间分配表，剩余空间分配性能改进
·同一目录下最大文件数可达65 536个
·支持访问控制
·支持TFAT
采用该文件系统的闪存盘不支持Windows Vista ReadyBoost。Windows Vista SP1支持该文件系统。
请注意：exFAT只是一个折中的方案，只为U盘而生。
需要严格注意的是,这种分区只有Vista、Win7、Win8等系统支持,其他系统不能使用,xp可以通过替换驱动文件的方式支持此格式,但是只能读写,不能格式化。
linux
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。
Ext4
Ext4是一种针对ext3系统的扩展日志式文件系统,是专门为 Linux 开发的原始的扩展文件系统（ext 或 extfs）的第四版。 Linux kernel 自 2.6.28 开始正式支持新的文件系统 Ext4。 Ext4 是 Ext3 的改进版，修改了 Ext3 中部分重要的数据结构，而不仅仅像 Ext3 对 Ext2 那样，只是增加了一个日志功能而已。Ext4 可以提供更佳的性能和可靠性，还有更为丰富的功能。

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