作業系統中，檔案系統的主要目的是什麼？

在作業系統中，檔案系統的主要目的是「實現對檔案的按名存取」。文件系統是作業系統用於明確存儲設備或分區上的文件的方法和數據結構；文件系統實現了“按名訪問”，只要知道文件名就可以訪問文件，而不必考慮文件存儲在磁碟上什麼地方。

在作業系統中，檔案系統的主要目的是「實現對檔案的按名存取」。

檔案系統是作業系統用於明確儲存裝置（常見的是磁碟，也有基於NAND Flash的固態硬碟）或分割區上的檔案的方法和資料結構；即在儲存裝置上組織檔案的方法。

作業系統中負責管理和儲存檔案資訊的軟體機構稱為檔案管理系統，簡稱檔案系統。

檔案系統指定命名檔案的規則。這些規則包括檔案名稱的字元數最大量，哪種字元可以使用，以及某些系統中檔案名稱後綴可以有多長。檔案系統還包括透過目錄結構找到檔案的指定路徑的格式。

檔案系統由三個部分組成：檔案系統的接口，對物件操縱和管理的軟體集合，物件及屬性。

檔案系統是軟體系統的一部分，它的存在使得應用可以方便的使用抽象命名的資料物件和大小可變的空間。

從系統角度來看，檔案系統是對文件儲存設備的空間進行組織和分配，負責文件儲存並對存入的文件進行保護和檢索的系統。具體地說，它負責為用戶建立文件、修改文件、訪問文件、轉存文件、將用戶不需要的文件從磁碟上刪除等。

從使用者角度看，文件系統實現了“按名訪問”，只要知道文件名就可以訪問文件，而不必考慮文件存儲在磁碟上什麼地方。

檔案系統的功能包括：

管理和調度檔案的儲存空間，提供檔案的邏輯結構、物理結構和儲存方法;實作檔案從標識到實際地址的映射，實現文件的控制操作和訪問操作，實現文件資訊的共享並提供可靠的文件保密和保護措施，提供文件的安全措施。

文件的邏輯結構是依照文件的內容的邏輯關係組織文件結構。文件的邏輯結構可以分為串流文件和記錄式文件。

• 串流檔案：檔案中的資料是一串字元流，沒有結構。

• 記錄檔：由若干邏輯記錄組成，每筆記錄又由相同的資料項組成，資料項的長度可以是確定的，也可以是不確定的。

常見的檔案系統類型

• #FAT

  在Win 9X下，FAT16支援的分割區最大為2GB。我們知道電腦將資訊保存在硬碟上稱為「簇」的區域內。使用的簇越小，保存資訊的效率就越高。在FAT16的情況下，分區越大簇就相應的要大，儲存效率就越低，勢必造成儲存空間的浪費。並且隨著電腦硬體和應用的不斷提高，FAT16檔案系統已無法很好地適應系統的要求。在這種情況下，推出了增強的檔案系統FAT32。

• NTFS

  NTFS檔案系統是一個基於安全性的檔案系統，是Windows NT所採用的獨特的檔案系統結構，它是建立在保護檔案和目錄資料基礎上，同時照顧節省儲存資源、減少磁碟佔用量的一種先進的檔案系統。使用非常廣泛的Windows NT 4.0採用的就是NTFS 4.0檔案系統，相信它所帶來的強大的系統安全性一定給廣大用戶留下了深刻的印象。 Win 2000採用了更新版本的NTFS檔案系統NTFS 5.0，它的推出使得用戶不但可以像Win 9X那樣方便快捷地操作和管理計算機，同時也可享受到NTFS所帶來的系統安全性。

• exFAT

  全名為Extended File Allocation Table File System，擴充FAT，即擴充檔案分配表，是Microsoft在Windows Embeded 5.0以上（包含Windows CE 5.0、6.0 、Windows Mobile5、6、6.1）中引入的一種適合於快閃記憶體的檔案系統，為了解決FAT32等不支援4G及其更大的檔案而推出。

• RAW

  RAW檔案系統是一種磁碟未經處理或未經格式化產生的檔案系統，一般來說有這幾種可能造成正常文件系統變成RAW檔案系統：沒有格式化、格式化中途取消作業、硬碟出現壞軌、硬碟出現不可預測的錯誤、毒所致。

  解決RAW檔案系統最快的方法是立即格式化，並且使用防毒軟體進行全盤的防毒軟體。當然，如果文件很重要的話可以用迷你兔數據恢復軟體先救出數據，然後再格式化和防毒。

• Ext

  Ext2：Ext是GNU/Linux 系統中標準的檔案系統，其特點為存取檔案的效能極佳，對於中小型的檔案更顯示出優勢，這主要得利於其簇緩存層的優良設計。

  Ext3：是一種日誌檔案系統，是對ext2系統的擴展，它相容於ext2。日誌式檔案系統的優越性在於：由於檔案系統都有緩存層參與運作，如不使用時必須將檔案系統卸下，以便將緩存層的資料寫回磁碟中。因此每當系統要關機時，必須將其所有的檔案系統全部shutdown後才能進行關機。

  Ext4：Linux kernel 自 2.6.28 開始正式支援新的檔案系統 Ext4。 Ext4 是 Ext3 的改進版，修改了 Ext3 中部分重要的資料結構，而不只是像 Ext3 對 Ext2 那樣，只是增加了一個日誌功能。 Ext4 可以提供更佳的效能和可靠性，還有更豐富的功能。

• HFS

  分層檔案系統（Hierarchical File System，HFS）是一種由蘋果電腦開發，並使用在Mac OS上的檔案系統。最初設計用於軟碟和硬碟，同時也可以在唯讀媒體如CD-ROM上看到。

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