NTFS主文件表：MFT结构与文件引用号详解

主文件表（Master File Table, MFT）是NTFS文件系统的核心组成部分，位于NTFS卷的起始区域。每个NTFS卷上的文件都被视为MFT中的一个条目，这些条目是64位的文件引用号（File Reference Number 或 File Index Number）标识，由文件号（48位）和文件顺序号（16位）组成。文件号对应MFT中的具体位置，而文件顺序号随文件记录的重用而递增，确保了系统的内部一致性。 NTFS保留了前16个MFT记录作为特殊元数据，其中第一个记录是MFT自身的描述，用于存储关于MFT的必要信息；第二个记录是MFT的镜像文件，以防止第一个记录损坏时的数据丢失，镜像文件的结构与第一个记录相同；第三个记录是日志文件，用于文件恢复，保证了数据的安全性和完整性。这16个关键元数据文件被冗余存储在卷文件存储区的中央，以提供额外的保护。 磁盘工作原理是理解文件系统的基础。磁盘由多层磁盘片构成，磁粉在基板上形成磁道，通过N/S磁极表示二进制数据。磁头在读写过程中需保持与盘片适当的距离，利用步进电机控制机械臂沿着盘面半径进行寻道，以访问不同磁道。磁盘的工作效率受到寻道时间和旋转时间的影响，扇区是磁盘的基本读写单位，每个扇区都有独立的地址编码，早期如CHS（柱面号、磁头号和扇区号）格式。 低级格式化用于定义磁盘的物理结构，包括磁道和扇区，而高级格式化则是在低级格式化基础上添加文件系统标志，使磁盘可以存储和管理文件。磁盘写入数据时，会优先按照柱面进行，减少寻道次数，提高效率。NTFS的主文件表设计巧妙且高效，是保证现代硬盘存储系统高性能和可靠性的关键要素。