移动硬盘使用什么文件系统格式
移动硬盘使⽤什么⽂件系统格式
起因
为什么要研究这个问题呢？我最近为了将⼀部 1080p 的电影从 Windows 拷贝到 Mac, 将移动硬盘其中⼀个分区格式成 exFAT。结果拷贝完之后（可能是没有弹出直接拨线了，记不清了），硬盘在 Mac 中两个分区都识别不出来了，不单单是 exFAT 那个分区，连我备份资料的HFS+ 分区也识别不出来。吓了我⼀跳，折腾了⼀天才将资料拷贝回来。
为此我搜索了⽂件系统格式的区别，也看了些知乎的答案。先将我⾃⼰的结论放到前⾯，有兴趣再看后⾯理由。
移动硬盘没有必要不⽤分区，就格式成你最常⽤的系统格式。假如你主要是⽤ Mac, 就格式成 HFS+（Mac OS 扩展）；假如主要是⽤Windows，就格式成 NTFS。假如你同时⽤ Mac 和 Windows，都需要备份，就买两个移动硬盘，⼀个格式成 HFS+, ⼀个格式成 NTFS。再购买⼀个 64G（或 128G）的 U 盘，格式成 exFAT, ⽅便拷贝资料。
理由
对于我来说，移动硬盘的主要作⽤是备份资料，不是临时将资料拷来拷去，最重要是安全，⽽不是⽅便。
安全和⽅便同时满⾜当然最好，但安全和⽅便往往是⽭盾的，太追求安全就不够⽅便，太追求⽅便就不够安全。当没有出事的时候，普遍⼈都是贪图⼀时⽅便，当真正出事的时候，才会后悔。我也是这样的啦，⽤备份资料的移动硬盘去分区拷电影，就是⼀种不够谨慎的⾏为。
为什么我那样想拷电影呢？因为我最近搬家了，买了⼀部 55 ⼨的电视，很想试试在⼤屏幕上看电影会有多清晰。⽽刚搬家，⽹线还没有从旧地址迁移过去，家⾥没有⽹络。于是就在公司 Windows 上挂着迅雷下电影，同时下载 1080p 和 4k 的《⾦刚》（2005 版），想对⽐⼀下。周五晚下班下载完那个 1080p 的，就⽤移动硬盘先将 1080p 的拷贝回去。其实我是有个 64G 的 U 盘的，只是快下班了，嫌它拷贝慢。结果就出问题了，Mac 识别不出来了，看不成电视，周末还要去折腾。
原谅我啰啰嗦嗦离题了，⾔归正传。假如你认同我的观点，移动硬盘⽤于备份资料，安全性⽐⽅便性更重要。移动硬盘⾃然选择带有⽇志（Journaling）功能的⽂件系统，Mac 上就是 HFS+ 和 APFS, 其中 HFS+ 主要⽤于传统的机械磁盘，APFS ⽤于 SSD 磁盘。⼤容量的移动硬盘通常是机械磁盘。Windows 上带⽇志功能的只有 NTFS。⽽ U 盘主要⽤于临时拷贝⽂件，⽅便性⽐安全更重要。可同时被 Mac 和Windows ⽅便读取的格式就只有 Fat32 和 exFAT。其中 Fat32 不⽀持⼤于 4G 的⽂件，就被排除了。所以 U 盘格式成 exFAT。exFAT 没有⽇志功能，出错了不可恢复，但没有关系，最多就重新格式⼀下。
当然你可以不认同我基本观点，觉得⽅便使⽤更重要。⾃然也可以⽤移动硬盘去拷贝资料，它速度快些。⽆关系，我只说⾃⼰的理由，作为参考。
上述假设在 Windows 和 Mac 上使⽤，假如在 Linux 上使⽤移动硬盘呢？我其实不知道。但绝⼤多数⼈都是使⽤ Mac 和 Windows, 使⽤Linux 基本是些专业⽤户，也不会被移动硬盘使⽤什么⽂件系统这种琐碎婆妈的问题难住。
其它讨论
中国黑道排行榜很多⼈使⽤移动硬盘主要是⽤来存放电影，⽐如存储了⼀堆经典电影，想在智能电视或者在电视盒⼦上⾯看。这些安卓智能设备只认Windows ⽂件格式，⽐如 NTFS 或 exFAT, 不认 Mac 格式。这种情况下，就算你是⽤ Mac 电脑，也只能将存放电影的移动硬盘格式成NTFS。但这时需要再购买⼀个移动硬盘，专门⽤于存放个⼈资料。个⼈资料和经常观看的电影在物理上隔离，⽽不应该⽤同⼀个移动硬盘分区。
移动硬盘存放资料，但资料的重要性是不同的。越跟个⼈密切相关的资料就越宝贵，⽐如包含回忆的照⽚，⾃⼰写过的代码或⽂章，亲⼿画的设计稿，房⼦装修的⽔电布局图。这些个⼈资料是⽆价的，失去就再也不回了，甚⾄会遗憾⼀⽣，⽐如丢失逝去亲⼈的录⾳或照⽚。⾄于⾼清收藏的电影、漫画、书籍、⾳乐，舍不得删除，时不时就拿出来翻翻。这种公共资料虽然也珍贵，但丢失了只会⼼痛
⼀下，也可以回来。⾄多挂着⽹，⼀天⼆⼗四⼩时重新下载。
假如你真关⼼个⼈资料，⽽存放电影的移动硬盘经常需要连接各设备，拿出来翻翻。就应该将个⼈资料和公共资料的移动硬盘从物理上分开。通常越个⼈的资料容量越⼩，⼀些不怕公开的照⽚存放在云盘上，其它私密资料在家⾥电脑上存放⼀份，移动硬盘上放⼀份，公司电脑存放⼀份基本就⾏了。
来自星星的你 豆瓣NTFS 在 Mac 上默认可读，但不可写⼊，那假如我在 Mac 上下载了⼀部电影，想放到 NTFS 的移动硬盘上，到电视上看怎么办。通常来说，资料读的频率会⽐写的频率⾼得多。想在 Mac 上写⼊ NTFS，可使⽤ mount_ntfs 来加载⼀下，搜索⼀下 mount_ntfs 关键字就可到教程。有个免费软件 Mounty for NTFS 的软件为 mount_ntfs 添了个图形界⾯。嫌 mount_ntfs 不够稳定，也可以⽤虚拟机去装个 Windows, 利⽤虚拟机将⽂件写⼊ NTFS。
有些⼈会觉得会很⿇烦啊，⾃⼰不会，也不想弄。只想⽅便些的，难道就没有⼀种⽂件格式⼜安全，⼜可⽅便同时让 Mac 和 Windows 读写吗？很遗憾，暂时没有。exFAT 够⽅便，但不够安全。
有些⼈可能会觉得⽤移动硬盘备份，再⽤ U 盘拷贝⼜⿇烦⼜费钱，⾃⼰太穷花不起。但其实 1T 的移动硬盘 350 左右，2T 的移动硬盘 500左右，64G 的 U 盘 60 左右，128G 的 U 盘 100 左右。这个钱还是花得起的。不然拿着个移动硬盘去打印店打印，出问题了，再花上移动硬盘⼏倍的钱去修复，并且会很⿇烦。
有些⼈觉得将 exFAT 说得太不安全了，⾃⼰很⼩⼼的，每次都弹出再拨线，没有啥问题的。我⾃问算是很⼩⼼的⼈了。锁门后会⾝体撞撞看看有没有真正锁上，有时下了楼会再跑上去再看看。每个⽹站使⽤⼀个随机密码。加完班，觉得打的回家上⾼速不安全，宁愿⾃⼰花钱坐地铁，就算打车可以报销。但就算我这种⼩⼼的⼈也遇到问题了。当你很想着做某件事时，往往⾃动忽略其它事，危险就在此时发⽣。就算
⾃⼰知道每次都弹出在拨线，有时也会出现不⼩⼼碰到移动硬盘，就断电了。其实我最后也不清楚是否真的是这个 exFAT 的问题，也有可能冤枉了它，只是我不想再试了。
总结⼀下，我认为移动硬盘主要⽤于备份，安全性⽐⽅便性更重要，选⽤带⽇志功能的⽂件系统，也不要经常将资料拷来拷去。真正需要拷贝资料使⽤ U 盘。
飞镖规则总结完毕，但这篇⽂章还没有完。接下来说明⼀些基本概念，做个记录。也可当成科普。
⽂件系统
上⾯提到⽂件系统，以及 NTFS、exFAT 等名词，可能有⼈不清楚具体意思。在我刚接触电脑的时候，也没有⽂件系统这个概念。我只知道C 盘、D 盘、E 盘，只知道装个软件就可以看电影，电影放到 D 盘的某个⽂件夹下。
这就是⽂件系统给我们的好处，让我们直接使⽤路径、⽂件夹、⽂件等具体直观的概念。⽽不⽤直接接触扇区、磁道，⼀个个⼆进制位。磁盘存放的都是⼆进制数据，⼆进制数和⼆进制数据之间，其实没有任何区别。磁盘本⾝并不知道这⽚区域存放的到底是什么东西，是电影、是⾳乐、是软件。磁盘只管存储⼆进制数据，⼆进制数据本⾝代表什么，磁盘根本不在乎。
读取磁盘的⼆进制数据，并将其理解成⼀个个⽂件夹，⼀个个路径、⼀个个电影，是操作系统的任务。读写磁盘的数据需要按照⼀定的规则进⾏，⼤家约定好规则，你按照⼀定规则写⼊，我才能按照规则理解读取出来。假如没有规则，将数据写⼊磁盘是任意的，数据就全乱了，不能识别了。
这种将⽂件如何存放到磁盘的规则，就叫⽂件系统。规则约定如何存放⽂件、如何存放路径、如何存放⽂件夹，只要遵守相同的规则，Mac 存放进去的⽂件，Windows 就可以读取出来。
⽂件存放的规则有很多套，不同的操作系统，规则都有所不同。有些规则是公开的，有些规则是系统私密的。因此就有多种不同的⽂件系统格式，NTFS 是⼀种⽂件系统格式，exFAT 是另⼀种⽂件系统格式。不同⽂件格式都有基本相同的抽象，有⽬录、有路径，就算底层的⽂件系统不同，⽤户的操作习惯都是相同的。
格式化(format)
磁盘格式化，是对磁盘或者分区进⾏初始化。按照⽂件系统定义的规则写⼊基本的数据。⽐如使⽤ NTFS 进⾏格式化后，磁盘的固定位置就记录下这个信息。操作系统载⼊这个磁盘后，从固定位置读取这个信息后，就知道后续的所有读写都按照 NTFS 定义的规则进⾏。
这种初始化会导致现有的磁盘或分区中所有的⽂件被清除。这就导致很多⽤户错误认为，格式化就是清除所有，U 盘格式化，U 盘⾥⾯的东西就没有了。
通常操作系统会同时⽀持多个⽂件系统格式，在磁盘开始位置读取到这个分区是使⽤了什么⽂件系统。假如识别到 NTFS，就按照 NTFS 的规则进⾏读写，识别到 extFAT 就切换到 extFAT 的规则进⾏读写。假如操作系统不⽀持这种⽂件系统，就不能将其中数据读取出来。
快速格式化和⼀般格式化
在 Windows 的格式化对话框中，会有个“快速格式化”的勾选框。勾选后就是快速格式化，不勾选就是⼀般格式化。
他们的区别在于，快速格式化只写⼊基本的数据，清除掉⼀些索引信息，这样所有⽂件索引不到，被认为不存在了，但实际其真正内容还在磁盘中。
⽐如你的某张照⽚内容，在磁盘的 1000 位置。索引信息在开始的位置，当还没有格式化时，系统通
过索引⼀级⼀级到照⽚在磁盘的位置，可以读取到照⽚的资料。当快速格式化时，将基本数据写⼊磁盘 0 到 100 的位置，于是 0 到 100 原有的信息就被覆盖清除掉了。系统就认为这个磁盘中没有⽂件，但实际上 101 到 100000 的位置，数据还是原来的数据，你的照⽚内容还在原来的磁盘位置，只是索引丢失就不到了。
快速格式化⼗分快。⽂件的内容其实还在的，就算经过快速格式化，利⽤⼀些软件，还是可以恢复原来的数据。
⼀般格式化除了写⼊必要的初始化数据，还会将磁盘全部覆盖⼀些新数据，⽐如全部写⼊ 0 或者其它数字。另外⼀般格式化还会扫描磁盘，检查是否有坏道，将坏道记录下来，写⽂件的时候不写在坏的地⽅。
⼀般格式化⽐较慢，⽂件的内容通常不可恢复。
⽇常使⽤，假如没有啥敏感信息，硬盘也没有坏道，快速格式化就⾏了。但假如磁盘有敏感的信息，磁盘读取⽐较慢，怀疑有坏道了，就可以使⽤⼀般格式化。⼀般格式化会更多写磁盘，反复格式化可能会损害磁盘。
同理，⽇常删除⽂件，清空回收站。实际上也只是删除了索引，将⽂件标记成已删除，但实际⽂件的
内容还在的。利⽤⼀些软件，还是可以恢复回来。假如真的太敏感，不想让别⼈恢复，可以⽤⼀些软件的粉碎机功能。⽂件粉碎机除了删除索引，还会往原来的⽂件内容的磁盘位置写⼊垃圾数据。这样就不能被恢复了。
⽇志⽂件系统（Journaling file system）
上⽂说过 exFAT ⽂件系统不安全，是它没有⽇志功能。那什么是⽇志功能呢？⽇志(journaling) 这个词就是记录、登记的意思。⽇志功能就是在写⽂件的时候，先在⽇志中做个记录，记录完后才真正写⼊⽂件中。⽇志也是磁盘中的⼀块⼆进制位置，专门开辟出⼀个⽤于读写⽇志的区域，不⽤来存储⽂件数据。
就算你读了上⾯⼀段话，应该还是不明⽩⽇志功能时什么。要明⽩什么是⽇志功能，先要明⽩假如没有⽇志功能会怎么样。
当系统往磁盘写⼊数据的时候，任何时候都可能断电。典型的是 U 盘或者移动硬盘没有弹出就直接拨掉。⽂件系统需要解决⼀个问题，假如写⽂件写到⼀半就突然断电了，应该怎么办？
⽂件系统给⽤户的是⽬录、⼦⽬录、路径、⽂件这种抽象。这种⽬录、⼦⽬录的抽象是⼀种树状结构。⽂件系统在磁盘上实现了⼀种树状结构，每个⽬录实际上是某种索引。根⽬录是最上层的索引，⼦⽬录是中间的索引，⽂件就是最终的叶⼦。经过⼀级⼀级的索引，才能到⽂件本⾝。
当写磁盘时，除了修改⽂件本⾝的数据，还可能修改⽬录索引。磁盘断电可能会出现在任何时候，假如断电时没有写磁盘，通常没有啥问题。但假如断电时在写⽂件，⽂件数据就丢失了⼀半，⽂件就损坏了。⽽假如断电时正在修改索引数据，就会导致索引不完整，读不出来，这个索引下的⼀⼤⽚数据就不到了。索引在树状结构的位置越⾼，越靠近根索引，不到的⽂件数据就越多。
exFAT ⽂件格式没有⽇志功能，没有记录下操作信息。遇到这种断电⽽数据不完整的情况，就没有⾜够的信息⾃动恢复。可能会丢⼀⽚⽂件，也可能直接分区不再可读。提升执行力
NTFS 这种带⽇志功能的⽂件系统，在写⽂件时，会先在⽇志中做记录。将全部信息都写到⽇志后，再提交⽇志。我们可以举个简化例⼦，跟真实细节会有点不同，但了解其基本思想就够了。
⽐如我要写⽂件，经历了 4 个操作。
op1, op2, op3, op4
这 4 个操作需要同时完成，或者同时不能完全。假如只做完 op1、op2，突然断电，没有做完 op3、op4。⽂件系统处于数据不完整的中间状态。当没有⽇志功能的时候，这种中间状态就很难恢复。
当有⽇志功能的时候，系统不会直接做这个 4 个操作，⽽是将这 4 个操作先记录下来，写到⽇志中。变成
begin, op1, op2, op3, op4, end
begin 为操作开始，end 为操作结束。写⼊⽇志后，将操作提交时。再依次做 begin, op1, op2。假如这时断电，⽂件系统处于中间状态。但当磁盘再次通电的时候，系统从⽇志中获取信息，发觉还没有执⾏ end, 就表⽰上⼀次操作不完整。于是就重新执⾏
begin, op1, op2, op3, op4, end
⽂件系统也就从中间状态恢复过来了。基本原理就是这样，细节上⾯每个带⽇志的⽂件系统都可能有所不同。
这种思路是从数据库中借鉴过来的，数据库必须这种原⼦提交。原⼦(Atom)在这⾥是不可分割，必须是⼀个整体的意思。⽐如⽤户转账，实际分两个步骤，先从 A 账号扣钱，再往 B 账户加钱。两个步骤是不可分的整体，必须全部完全，或者全部不完成，不能处于中间状态。
有个细节需要提⼀下，op1, op2, op3 等操作没有必要是原⼦的，op1 这个操作也可以做⼀半，另⼀半没有完全。但 end 这个操作必须是原⼦的，end 是⼀个结束标记，必须⼀次完成。幸好磁盘可以保证任何 512 字节的写⼊都是原⼦的。
经过上述讨论，前⽂说不带⽇志的⽂件系统不够安全，并⾮是指这种系统将磁盘从物理上弄烂。⽐如
磁头弯曲了，或者某个盘⾯刮花了之类。移动硬盘也没有那样容易烂。这⾥的不安全是指 exFAT 这种⽂件系统格式在⽂件系统不完整时，难以恢复过来。丢失索引，就丢失了⼀⽚数据。不过计算丢失索引，⽂件内容实际还在，是可以恢复过来的。只是恢复起来⿇烦。专业的⼈去恢复，恢复⼀个硬盘的数据，都够你重新买⼏个硬盘了。当⽂件系统不完整，导致分区读不出来时，重新格式⼀下，磁盘就恢复了。只是数据就丢失了。
就算使⽤ NTFS 这种带⽇志的⽂件格式，也应该养成弹出再拨线的好习惯。假如磁盘的碟⽚在⾼速转动，突然拨出断电，相当于⾼速⾏驶的⼤巴来个急刹车，反复多次还是会伤磁盘的。江的故事
Fat32、NTFS、exFAT、HFS+、APFS
有很多种不同的⽂件系统，假如是 Windows 和 Mac ⽤户，常见的就是上述⼏种。其中 Fat32、NTFS、exFAT 这三种格式是微软公司开发的，HFS+、APFS 这两种格式是苹果公司开发的。
FAT 是⽂件配置表(File Allocation Table）的⾸字母缩写，最开始供 MS-DOS 使⽤，⼀直演化。最开始有 Fat12，之后到 Fat16，到现在的Fat32。Fat32 中的 32 是指 32 位。32 位最⼤值为 2 的 32 次⽅，就是 4G。Fat32 最⼤的限制是不能存储⼤于 4G 的⽂件。
NTFS 是 New Technology File System 的缩写，是微软为 Windows NT 开发的⽂件系统。80 年代，中国第一狗仔卓伟
微软和 IBM 合作，开发图形操作系统OS/2。但两个公司在很多问题上都有分歧，合作终⽌。微软让 Dave Cutler 领导开发下⼀代的操作系统。起初项⽬代号为 N10(N-Ten)，也就是 NT, 只是后来 NT 的含义变成了很商业的 New Technology。OS/2 的⽂件系统叫 HPFS，包含许多重要功能。NTFS 借鉴了 HPFS，有很多共同之处。因为开发 NTFS、HPFS 这两个⽂件系统的就是同⼀批⼈。在 Windows 系统上，默认的⽂件格式就就是 NTFS。
exFAT 为（Extended File Allocation Table），也被称呼为 Fat64。NTFS 使⽤⽇志，会⽐⾮⽇志的⽂件格式读写更多的磁盘，对闪存储造成较⼤的负担，理论上 NTFS 格式的 U 盘容易损坏。exFAT 是微软专门为闪存开发的⼀种开发的⽂件格式，⽀持存储⼤于 4G 的⽂件。其实 U 盘也没有那样容易烂，烂了就换⼀个。U 盘格式成 exFAT 只是为了⽅便，Mac 和 Windows 都可读写，也可存放⼤⽂件。但正如上述，exFAT 没有⽇志功能。
初代的 Macintosh，⽂件系统叫 HFS（Hierarchical File System）。HFS 之后经过改进，就叫 HFS Plus 或 HFS+。在 APFS 之前，苹果的设备都使⽤ HFS+ ⽂件系统, 包括 iPhone、iPod。使⽤苹果的磁盘管理⼯具，不会直接显⽰为 HFS+, ⽽会显⽰ Mac OS 扩展。HFS+ 有多个选项，
是否带⽇志功能。⽇志功能上⾯说了，应该选择带⽇志功能。貌似⾮⽇志功能已经不能选了。
是否区分⼤⼩写。不区分⼤⼩写时， 和 就是同⼀个⽂件。区分⼤⼩写， 和 AB
< 就是不同的⽂件。默认情况下，Mac 系统不会区分⼤⼩写，iOS 设备区分⼤⼩写。因此在做 iOS 开发时，有时 App 在模拟器上运⾏，可以到⽂件。⽽在真机运⾏，就不到⽂件。
是否加密。选择加密时，要读取这个磁盘数据，就需要输⼊密码。
APFS 最苹果最新的⽂件系统，是 Apple File System 的缩写。HFS+ ⽂件系统有很久历史了，是针对传统的机械磁盘开发的⽂件系统。⽽苹果的所有设备，⽆论是 Mac 还是 iPhone, 都已经使⽤了 SSD 磁盘。因⽽针对于 SSD 做优化，开发了最新的下⼀代⽂件系统 APFS，在iOS 10.3 时正式引⼊。APFS ⽀持写时复制，同⼀个⽂件，⽆论复制多少份，假如不修改，这个⽂件的实际内容只会在磁盘中存储⼀份，只是其索引有 N 份。当这个⽂件被修改，⽂件内容才会被真正复制。
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