exFAT 文件系统指南

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国庆假期，我拍了一些手机视频，打算存到新买的移动硬盘。
                                                                                                                然后，就傻眼了。我的 Mac 电脑无法写入移动硬盘，因为移动硬盘的默认文件系统是 NTFS，Mac 不支持写入 NTFS。

虽然可以买一个软件解决这个问题，但是我不想为这种功能付钱。经过一番研究，我发现把移动硬盘的文件系统改成 exFAT，就可以解决问题，Mac 原生支持读写 exFAT。
由于这个问题很普遍，下面我就来写一写跟 exFAT 相关的知识。
一、文件系统

所谓文件系统，就是文件的储存方式。简单说，它就是一个门牌系统，为储存设备划分门牌号，每个文件分配一个门牌，然后就能按照门牌找到文件。
没有文件系统的硬盘，就是一块荒地。如果有人住在那里，你只能说那里有人住，精确位置你说不出来。只有划分了路牌，你才能说出，这个人住在"人民路15号"，这样才能精确定位。文件系统就是路牌的划分方法。

储存设备都需要指定文件系统，计算机才能读写。所谓"格式化"，就是为硬盘安装文件系统。不同的操作系统有不同的文件系统，Linux 使用 ext4，OSX使用 HFS +，Windows 使用 NTFS，Solaris 和 Unix 使用ZFS。如果计算机不认识某个文件系统，就会显示这块盘无法读写。
现在的问题就是，NTFS 文件系统是 Windows 的专有系统，Mac 可以读，但是默认不能写入。
二、Windows 的文件系统

Windows 系统主要有三种文件系统。

  

• FAT32
  
• NTFS
  
• exFAT
  

格式化硬盘的时候，Windows 系统会提供这三种文件系统让你选。这时应该选哪一种呢？

FAT32 是最老的文件系统，所有操作系统都支持，兼容性最好。但是，它是为32位计算机设计的，文件不能超过 232 - 1 个字节，也就是不能超过 4GB，分区不能超过 8TB。目前来看，这个文件系统有点过时了，只适合小文件，如果有大的视频文件，就不能使用它。
NTFS 是 Windows 的默认文件系统，用来替换 FAT32。Windows 的系统盘只能使用这个系统，移动硬盘买来装的也是它。
exFAT 可以看作是 FAT32 的64位升级版，ex就是 extended 的缩写（表示"扩展的 FAT32"），功能不如 NTFS，但是解决了文件和分区的大小问题，两者最大都可以到 128PB。由于 Mac 和 Linux 电脑可以读写这种系统，所以移动硬盘的文件系统可以改成它。
三、解决方案

移动硬盘买来后，你把它格式化成 exFAT 文件系统，问题就解决了。
Windows 在资源管理器或我的电脑里面，都可以进行格式化。

Mac 在磁盘工具进行格式化。

格式化完成后，就 OK 了。如果你使用 Linux 系统，可能需要装一下 exFAT 支持，Ubuntu 和 Debian 执行下面的命令。

$ sudo apt-get install exfat-utils exfat-fuse

一般读者读到这里，就可以了。如果你像我一样，想用 Linux 进行 exFAT 格式化，请接着往下读。
四、Linux 的 exFAT 格式化

Linux 进行硬盘格式化，需要先找到设备路径。

$ sudo fdisk -l

上面命令会列出本机的所有储存设备，移动硬盘一般是/dev/sdX1的形式，比如/dev/sdc1。这里需要了解sdX1的含义，sd表示可移动设备和SATA 设备，X表示设备的序号，依次为 a、b、c 等，最后的1表示这是该设备的第一个分区。
然后，使用下面的命令进行格式化。

$ sudo mkfs.exfat /dev/sdX1

注意，如果你的储存设备只显示为/dev/sdX，没有最后的数字，表明这个设备没有分区。exFAT 只能用来格式化硬盘的一个分区，所以必须先分区，再格式化，下面介绍如何分区。
五、分区表

所谓硬盘分区，就是指一块硬盘上面，同时存在多个文件系统。每个文件系统管理的区域，就称为一个分区（partition）。比如，一块 100 GB 的硬盘，可以一半是 NTFS 分区，另一半是 exFAT 分区。
硬盘必须先分区，才能指定每个区的文件系统。分区大小、起始位置、结束位置、文件系统等信息，都储存在分区表里面。
分区表也分成两种格式：MBR 和 GPT。前者是传统格式，兼容性好；后者更现代，功能更强大。一般来说，都推荐使用 GPT。gdisk命令用于分区操作。

$ sudo gdisk /dev/sdXGPT fdisk (gdisk) version 0.8.8Partition table scan:  MBR: not present  BSD: not present  APM: not present  GPT: not presentCreating new GPT entries.Command (? for help):

上面命令表示对/dev/sdX进行分区。输出结果表明，这个设备还没有分区表。
第一步，o命令表示创建 GPT 分区表。

Command (? for help): oThis option deletes all partitions and creates a new protective MBR.Proceed? (Y/N): Y

第二步，n命令表示新建一个分区。

Command (? for help): nPartition number (1-128, default 1):First sector (34-16326462, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}:Last sector (2048-16326462, default = 16326462) or {+-}size{KMGTP}:Current type is 'Linux filesystem'Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): 0700Changed type of partition to 'Microsoft basic data'

上面代码中，分区号（Partition number，默认为1）、起始扇区、结束扇区，都可以接受默认值，直接按回车。这时整个硬盘只建一个分区，占据所有空间。文件系统的类型要设成0700，代表 exFAT。
第三步，w命令表示写入所有变更。

Command (? for help): wFinal checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTINGPARTITIONS!!Do you want to proceed? (Y/N): YOK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdX.Warning: The kernel is still using the old partition table.The new table will be used at the next reboot.The operation has completed successfully.

到了这一步，分区表应该已经建立了。然后，使用上一节的命令，建立 exFAT 文件系统。

$ sudo mkfs.exfat /dev/sdX1mkexfatfs 1.0.1Creating... done.Flushing... done.File system created successfully.

六、参考链接

• Formatting a Universal Drive
  
• What's the Difference Between FAT32, exFAT, and NTFS?
  
• How to Mount and Use an exFAT Drive on Linux
  

（完）