浅析硬盘“空间”与“文件大小”秘密

  在Windows系统中，一个文件的大小(字节数)和它在硬盘上(或其他存储介质上)所占的空间是两个既相互联系又有区别的概念。在不同的情况下，同一个文件的“所占空间”会发生变化。

    1.“文件大小”与“所占空间”的差别

    为了便于大家理解，我们先来看两个例子：

    例1：找到D盘上的Ersave2.dat文件，用鼠标右键单击该文件，选择“属性”，即可打开对话框，我们可以看到，Ersave2.dat的实际大小为655,628 Byte(字节)，但它所占用的空间却为688,128 Byte，两者整整相差了32KB。

    例2：同样是该文件，如果将它复制到A盘，你会发现该文件实际大小和所占空间基本一致，同为640KB，但字节数稍有差别。再将它复制到C盘，查看其属性后，你会惊奇地发现它的大小和所占空间的差别又不相同了！

    显然，在这三种情况中，文件的实际大小没有变化，但在不同的磁盘上它所占的空间却都有变化。事实上，只要我们理解了文件在磁盘上的存储机制后，就不难理解上述的三种情况了。文件的大小其实就是文件内容实际具有的字节数，它以Byte为衡量单位，只要文件内容和格式不发生变化，文件大小就不会发生变化。但文件在磁盘上的所占空间却不是以Byte为衡量单位的，它最小的计量单位是“簇(Cluster)”。

    小知识：什么是簇？

    文件系统是操作系统与驱动器之间的接口，当操作系统请求从硬盘里读取一个文件时，会请求相应的文件系统(FAT 16/32/NTFS)打开文件。扇区是磁盘最小的物理存储单元，但由于操作系统无法对数目众多的扇区进行寻址，所以操作系统就将相邻的扇区组合在一起，形成一个簇，然后再对簇进行管理。每个簇可以包括2、4、8、16、32或64个扇区。显然，簇是操作系统所使用的逻辑概念，而非磁盘的物理特性。

    为了更好地管理磁盘空间和更高效地从硬盘读取数据，操作系统规定一个簇中只能放置一个文件的内容，因此文件所占用的空间，只能是簇的整数倍；而如果文件实际大小小于一簇，它也要占一簇的空间。所以，一般情况下文件所占空间要略大于文件的实际大小，只有在少数情况下，即文件的实际大小恰好是簇的整数倍时，文件的实际大小才会与所占空间完全一致。

    2.分区格式与簇大小

    在例2中，同一个文件在不同磁盘分区上所占的空间不一样大小，这是由于不同磁盘簇的大小不一样导致的。簇的大小主要由磁盘的分区格式和容量大小来决定，其对应关系如表1所示。

    笔者的软盘采用FAT分区，容量1.44MB，簇大小为512 Byte(一个扇区)；C盘采用FAT 32分区，容量为4.87GB，簇大小为8KB；D盘采用FAT 32分区，容量为32.3GB，簇大小为32KB。计算文件所占空间时，可以用如下公式：

    簇数=取整(文件大小/簇大小)+1

    所占空间=簇数×磁盘簇大小

    公式中文件大小和簇大小应以Byte为单位，否则可能会产生误差。如果要以KB为单位，将字节数除以1024即可。利用上述的计算公式，可以计算ersave2.dat文件的实际占用空间，如表2所示。

    3.轻松查看簇大小

    ①用Chkdsk查看簇大小

    在Windows操作系统中，我们可以使用Chkdsk命令查看硬盘分区的簇大小。例如我们要在Windows XP下查看C盘的簇大小，可以单击“开始→运行”，键入“CMD”后回车，再键入“C:”后回车，然后输入“Chkdsk”后回车，稍候片刻从它的分析结果中，我们就可以得到C盘的簇大小，不过它把簇称之为“分配单元”或者“Allocation unit”。

    ②用PQ Magic等磁盘工具来检测

    很多磁盘工具都具备磁盘信息显示等功能。例如在PQ Magic中，选择要查看的磁盘分区，然后单击右键选择“高级→调整簇大小”功能，即可从显示的对话框中可以看到该磁盘当前设置的簇大小，如图所示。

    在PQ Magic中查看簇大小

    ③手工查看

    手动创建一个100字节以下的文本文档。然后将该文件复制到欲查看簇大小的磁盘分区中，在Windows下显示该文件的属性，其中“所占空间”处显示的数值就是簇大小。

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