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# 26.1 Windows 文件系统

FreeBSD 当前读写 NTFS 需借助用户态驱动 ntfs-3g，读写 exFAT 需借助用户态驱动 fusefs-exfat；FAT32 则由内核原生支持读写。

| 文件系统  | 支持方式   | 驱动/软件包        |
| ----- | ------ | ------------- |
| NTFS  | 用户态驱动  | fusefs-ntfs   |
| exFAT | 用户态驱动  | fusefs-exfat  |
| FAT32 | 内核原生支持 | msdosfs（内核模块） |

## NTFS 文件系统

NTFS 是微软开发的文件系统，常用于 Windows 操作系统。FreeBSD 通过 **fusefs-ntfs** 软件包（对应 Port **filesystems/ntfs**）提供对 NTFS 的完整读写支持，便于访问和修改 NTFS 格式的存储设备。

### 安装 ntfs-3g

使用 pkg 安装：

```sh
# pkg install fusefs-ntfs
```

还可以通过 Ports 系统构建：

```sh
# cd /usr/ports/filesystems/ntfs
# make BATCH=yes install clean
```

### 配置 ntfs-3g

将 NTFS 格式的设备，如 U 盘插入计算机。此时可看到其设备名称，例如 `da0`（对应设备文件为 **/dev/da0p1**）。

编辑 **/etc/rc.conf** 配置文件，将 fusefs 内核模块添加至系统启动加载列表：

```sh
# sysrc kld_list+="fusefs"
```

上述命令使配置永久生效，若要立即生效，执行：

```sh
# kldload fusefs
```

### 手动挂载

手动挂载 NTFS 分区的方式如下：

使用 ntfs-3g 将 **/dev/da0p1** 挂载至 **/mnt**，设置读写权限，并为文件指定适合的属主和权限掩码：

```sh
# ntfs-3g /dev/da0p1 /mnt -o rw,uid=1000,gid=1000,umask=0
```

进行若干读写操作：

```sh
# ls /mnt
System Volume Information		di-17.2-jie-linux-wen-jian-xi-tong.md
di-17.1-jie-windows-wen-jian-xi-tong.md	di-17.3-jie-macos-wen-jian-xi-tong.md
# rm /mnt/di-17.3-jie-macos-wen-jian-xi-tong.md
# touch /mnt/test1
```

### 自动挂载

可配置开机自动挂载 NTFS 分区。

编辑 **/etc/fstab** 文件，加入以下挂载信息：

```sh
/dev/da0p1      /mnt          	ntfs	mountprog=/usr/local/bin/ntfs-3g,rw,uid=1000,gid=1000,umask=0,late	0	0
```

验证挂载状态：

```sh
# df -h
/dev/da0p1             58G     88M     58G     0%    /mnt
```

再查看文件内容：

```sh
# ls /mnt/
System Volume Information		di-17.2-jie-linux-wen-jian-xi-tong.md
di-17.1-jie-windows-wen-jian-xi-tong.md	test1
```

### 附录：将新设备格式化为 NTFS

首先需要创建分区表：可为设备设置 MBR 或 GPT 分区表。

MBR 分区表较为陈旧，因此后续使用 GPT 方案演示。

#### 创建 MBR 分区表

```sh
# gpart create -s mbr da0
# gpart add -t ntfs da0
```

#### 创建 GPT 分区表

```sh
# gpart create -s gpt da0
# gpart add -t ms-basic-data da0
```

### 格式化 NTFS 分区

> **警告**
>
> `mkntfs` 将对指定分区执行格式化，分区上所有数据将永久丢失。请确认设备路径正确无误。

在 **/dev/da0p1** 分区上创建 NTFS 文件系统：

```sh
# NTFS_USE_UBLIO=0 mkntfs -vf /dev/da0p1
```

参数说明：

* `-f`：表示快速格式化
* `-v`：表示显示详细输出信息
* `NTFS_USE_UBLIO=0`：UBLIO（User space Block I/O）是一个用户空间块 I/O 库，用于提升 FUSE 文件系统的性能。但在 FreeBSD 环境下，UBLIO 与 ntfs-3g 协同工作时可能引发文件系统损坏及数据丢失风险。本例中，若不使用该参数禁用 UBLIO，命令将无响应。

#### 参考文献

* [Bug 206978](https://bugs.freebsd.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=206978)
* [Bug 194526](https://bugs.freebsd.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=194526)。

## FAT32 文件系统

FAT 文件系统简单可靠。尽管在性能、可靠性和可扩展性方面不如现代方案，但由于在多种操作系统上均可用，仍是设备间数据交换的常见选择。

使用 `gpart show` 命令时，FAT32 文件系统通常显示为 `ms-basic-data` 类型。

以下命令显示 `nda1` 磁盘及其分区的详细信息，包括起始位置、大小和类型：

```sh
# gpart show -p nda1
=>      34  41942973    nda1  GPT  (20G)
  29360128   4194304  nda1p3  ms-basic-data  (2.0G) # 即为 FAT32

……已忽略其他无关输出信息……
```

> **注意**
>
> 必须显式声明文件系统类型才能挂载。

将 **/dev/nda1p3** 分区挂载为 msdosfs 文件系统：

```sh
# mount -v -t msdosfs  /dev/nda1p3  /mnt
/dev/nda1p3 on /mnt (msdosfs, local, writes: sync 1 async 0, reads: sync 512 async 0, fsid 7d00000032000000, vnodes: count 1 )
```

* `-v` 参数用于显示详细信息（Verbose）；
* `-t` 参数用于指定文件系统类型。

列出挂载目录下的内容：

```sh
# ls /mnt/
me	test1	test2
```

不再需要时，卸载文件系统：

```sh
# umount /mnt
```

## exFAT 文件系统

exFAT（扩展文件分配表）是专为闪存设备（如 USB 驱动器和 SD 卡）优化的轻量级文件系统。它支持大容量文件，在多个平台上广泛使用，适合外部存储设备。

要在 FreeBSD 上使用 exFAT，需安装 filesystems/exfat 软件包，加载 FUSE 内核模块，并按如下方式挂载文件系统：

### 安装 exFAT 软件包

使用 pkg 安装 exFAT 软件包：

```sh
# pkg install fusefs-exfat
```

使用 Ports 安装：

```sh
# cd /usr/ports/filesystems/exfat/
# make install clean
```

### 加载 fusefs(4) 内核模块

在使用 FUSE 文件系统前，需加载 fusefs(4) 内核模块：

```sh
# kldload fusefs
```

使用 sysrc(8) 设置开机自动加载该模块：

```sh
# sysrc kld_list+=fusefs
```

### 格式化磁盘为 exFAT 文件系统

需要自行安装 Port **filesystems/exfat-utils**，其提供了工具 `mkexfatfs` 用于格式化磁盘为 exFAT 格式。

* 创建 GPT 分区表

```sh
# gpart create -s gpt ada1
```

* 创建一个包含所有剩余空间的分区

```sh
# gpart add -t ms-basic-data ada1
```

* 格式化为 exFAT

```sh
# mkexfatfs -n "Mytest" /dev/ada1p1
```

选项 `-n` 可以指定卷标 `Mytest`。

* 验证 **/dev/ada1p1** 分区使用的文件系统：

```sh
# fstyp /dev/ada1p1
exfat
```

### 测试挂载 exFAT 卷

通过指定其 FreeBSD 分区名和一个已存在的挂载点来挂载 exFAT 卷。以下示例将 **/dev/ada1p1** 挂载到 **/mnt**：

```sh
# mount.exfat /dev/ada1p1 /mnt
```

验证 exFAT 卷挂载情况：

```sh
# df -hl
Filesystem            Size    Used   Avail Capacity  Mounted on
/dev/ada1p1            20G    2.7M     20G     0%    /mnt

……省略无关输出……
```

尝试读写一些文件：

```sh
# cd /mnt
# touch test
# mkdir -p test2/test2
# ls -al
total 73
drwxrwxrwx   1 root wheel 32768 May 29 17:39 .
drwxr-xr-x  20 root wheel    22 May 29 17:04 ..
-rwxrwxrwx   1 root wheel     0 May 29 17:39 test
drwxrwxrwx   1 root wheel 32768 May 29 17:39 test2
```

## 参考文献

* FreeBSD Project. ntfs-3g manpage\[EB/OL]. \[2026-03-25]. <https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=ntfs-3g&sektion=8>. ntfs-3g 官方技术文档，说明各项参数配置与使用方法。
* Stephen Sherratt. NTFS on FreeBSD\[EB/OL]. \[2026-03-25]. <https://www.gridbugs.org/ntfs-on-freebsd/>. 系统阐述了 NTFS 文件系统在 FreeBSD 上的挂载技术实现方案。
* FreeBSD Forums. Why fstab file does not recognize NTFS commands?\[EB/OL]. \[2026-04-19]. <https://forums.freebsd.org/threads/why-file-fstab-file-does-not-recognize-ntfs-commands.91972/>. 讨论 NTFS 在 fstab 文件中的参数。


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