ntfs文件系统原理

NTFS 文件系统是Microsoft公司的Windows NT4.0、Windows 2000、Windows XP所支持的文件系统，迄今为止，Microsoft尚未公开的实现格式，为许多有关NTFS文件系统的程序开发者设置了巨大的障碍。NTFS文件系统在磁盘上的实现格式、NTFS文件系统采用的各种技术，是程序员开发在非NT下访问NTFS文件系统的应用程序成为可能。

一、NTFS文件系统概述

数据在磁盘上是以文件为单位进行存储的，而树状的目录结构可大大加快文件查找的速度，目录和文件共同构成一个文件系统。一个目录本质上也是一个文件，它的数据构成了对该目录下所有文件的文件名的索引，操作系统根据这些索引数据可快速的定位文件的位置。各种文件系统的本质是相同的，NTFS文件系统也是如此，但是其具体实现有所不同。

图一：ntfs文件系统

NTFS的目录是一棵B+树，其所有叶子节点的深度是相同的。B+树的每个叶子节点可以包含若干个Key,节点内的Key在物理上是连续的，这样可以保证一次读取节点的全部Key，减少操作系统磁盘IO的次数，提高系统的性能。在NT(NT4.0&Windows2000)下将一个分区格式为NTFS分区时，Format程序首先在分区上建立11个系统文件，它们是：$MFT、$MFTMirr、$LogFile、$Volume、$AttrDef、$.(Root)、$Bitmap、$Boot、$BadClus、$Quota、$Upcase。在MS Dos方式下可用命令 dir /ah 看到它们。这11个文件是NTFS文件系统的基础。

NTFS文件系统对应于几个操作系统也相应有几个版本，（NT4.0->NTFS4.0、Win2000->NTFS5.0,Windows Xp->NTFS5.1）,这些对应于操作系统的版本是说明文件系统引擎的变化的，NTFS文件系统在磁盘上格式所对应的版本变化不大，NT4.0为3.0，Windows2000和WindowsXP为3.2，.目前除了发现Logofile文件系统的格式不同外，其他并没有大的不同。相关文章：FAT文件系统