了解檔案系統

檔案系統是作業系統中一種用來組織並管理儲存裝置中檔案的架構，儲存裝置包括硬碟、SSD 固態硬碟或 USB 隨身碟等。它定義資料在儲存裝置中儲存、存取和組織的方式。不同的檔案系統具有不同的特性，通常適用於特定的作業系統或裝置。以下是一些常見的檔案系統及其優缺點。

FAT (檔案配置表)、FAT16、FAT32

FAT 是最古老且最簡單的檔案系統之一。最初是針對 MS-DOS 所開發，至今仍用於許多行動式儲存裝置中。該系統的兩個主要版本是 FAT16 和 FAT32。FAT 使用檔案配置表來追蹤磁碟上的檔案位置。然而，FAT 缺少檔案權限和日誌等進階功能，因此不大適合現今的作業系統。FAT16 於 1987 年隨著 DOS 3.31 發佈，而 FAT32 則是在 1996 年隨著 Windows 95 OSR2(MS-DOS 7.1) 推出。

優點：

• 簡易性：這種簡易性使其容易執行和使用，適用於資源有限或有相容性要求的裝置。
• 資料復原：由於結構簡單，若資料損壞或被意外刪除，FAT 檔案系統較易於恢復資料。
• 相容性：它可以由 Windows、MacOS 和 Linux 作業系統本機讀取和寫入，無需協力廠商軟體。

缺點：

• 碎片化：當檔案資料分散在磁碟中不同部份時，就會出現碎片化的現象，進而導致效能下降。這需要定期進行磁碟重組，以最佳化磁碟效能。
• 缺乏進階功能：最新版本 FAT32 缺少其他檔案系統中的一些進階功能。不支援檔案層級安全性權限、日誌、加密或壓縮功能。
• 分割區名稱限制：FAT16 和 FAT32 的分割區名稱不能超過 11 個字元，且不能包含大多數非字母數字字元。
• 檔案名稱限制：FAT16 檔案系統上的檔案名稱不能超過「8.3 檔名慣例」。意思是 8 個字元的檔案名稱加上 3 個字元的副檔名。

Ext4 (第四代擴展檔案系統)

這是 Linux 作業系統中廣泛使用的檔案系統。這是 Ext3 的後繼檔案系統，針對效能、可擴展性和可靠性提供了多項改善。Ext4 是許多 Linux 發行版預設的檔案系統。Ext4 於 2003 年首次推出。

優點：

• 日誌功能：在磁碟上進行變更之前，日誌功能就會追蹤變更，如果遇到電源故障或系統當機，這個功能就能加速復原。這會降低資料損壞的風險，讓檔案系統保持一致性。
• 較大的檔案尺寸和分割區尺寸支援：與其前身相比，Ext4 支援較大的檔案尺寸和分割區尺寸。

缺點：

• 碎片化：和 FAT 檔案系統一樣，Ext4 仍容易出現碎片化的現象。隨著檔案建立、修改和刪除，時間越長，就會出現碎片化的現象，進而導致效能下降。
• 有限的可擴展性：與其前身相比，雖然 Ext4 能支援較大的檔案尺寸和分割區尺寸，但遇上極端的可擴展性時，有一定的侷限性。

檔案系統是電腦系統中的重要組成部分。提供資料組織、儲存和檢索的作業基礎，確保系統順利執行。隨著科技進步，未來檔案系統將持續發展，以因應儲存需求，並強化資料管理的能力。

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