在国庆假期中，我拍摄了一些手机视频，打算将它们存到刚买的移动硬盘上。然而，我发现我的mac电脑无法向移动硬盘写入数据，因为移动硬盘的文件系统是ntfs，而mac默认不支持写入ntfs。
虽然可以购买软件来解决这个问题，但我不想为此付费。经过一番研究，我发现将移动硬盘的文件系统转换为exFAT就能解决这个问题，因为Mac原生支持读写exFAT。
由于这个问题普遍存在，我在这里分享一些关于exFAT文件系统的知识。
一、文件系统的概念 文件系统是文件存储的方式，简单来说，它就像一个门牌系统，为存储设备分配门牌号，每个文件都有自己的门牌号，这样就能精确定位文件。
没有文件系统的硬盘就像一块荒地，无法精确定位文件的位置。只有通过文件系统划分门牌，才能找到文件的具体位置，比如“人民路15号”。文件系统就是这种门牌划分的方法。
所有存储设备都需要指定文件系统，计算机才能进行读写操作。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，就会显示该盘无法读写。
目前的问题是，NTFS文件系统是Windows的专有系统，Mac可以读取但默认无法写入。
二、Windows的文件系统 Windows系统主要有三种文件系统：FAT32、NTFS和exFAT。在格式化硬盘时，Windows会提供这三种选项。应该选择哪一种呢？
FAT32是最老的文件系统，所有操作系统都支持，兼容性最佳。然而，它是为32位计算机设计的，文件大小不能超过4GB，分区不能超过8TB。对于大文件来说，这个文件系统已经过时了。
NTFS是Windows的默认文件系统，用来替代FAT32。Windows的系统盘只能使用这个系统，移动硬盘通常也默认使用它。
exFAT可以看作是FAT32的64位升级版，ex是extended的缩写（表示“扩展的FAT32”）。虽然功能不如NTFS，但它解决了文件和分区的大小限制，最大可达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exFAT。
三、解决方案 将移动硬盘格式化为exFAT文件系统，就可以解决这个问题。
在Windows中，可以通过资源管理器或“我的电脑”进行格式化。
在Mac上，可以在“磁盘工具”中进行格式化。
格式化完成后，问题就解决了。如果使用Linux系统，可能需要安装exFAT支持。在Ubuntu和Debian上，可以执行以下命令。
$ sudo apt-get install exfat-utils exfat-fuse
对于一般读者，到这里就足够了。如果你像我一样，想在Linux上进行exFAT格式化，请继续阅读。
四、Linux的exFAT格式化 在Linux上进行硬盘格式化，首先需要找到设备路径。
$ sudo fdisk -l
上述命令会列出所有存储设备，移动硬盘通常是/dev/sdX1的形式，例如/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
如果你的存储设备只显示为/dev/sdX，没有最后的数字，表示这个设备没有分区。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 硬盘分区指的是一块硬盘上同时存在多个文件系统，每个文件系统管理的区域称为一个分区。例如，一块100GB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，都存储在分区表中。
分区表有两种格式：MBR和gpt。前者是传统格式，兼容性好；后者更现代，功能更强大。一般推荐使用GPT。gdisk命令用于分区操作。
$ sudo gdisk /dev/sdX GPT fdisk (gdisk) version 0.8.8 Partition table scan: MBR: not present BSD: not present APM: not present GPT: not present Creating new GPT entries. Command (? for help):
上述命令表示对/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，使用o命令创建GPT分区表。
Command (? for help): o This option deletes all partitions and creates a new protective MBR. Proceed? (Y/N): Y
第二步，使用n命令新建一个分区。
Command (? for help): n Partition 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): 0700 Changed type of partition to 'Microsoft basic data'
上述代码中，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，使用w命令写入所有变更。
Command (? for help): w Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING PARTITIONS!! Do you want to proceed? (Y/N): Y OK; 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/sdX1 mkexfatfs 1.0.1 Creating... 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
