FAT16 e FAT32

Outubro 2017

O que é o sistema de arquivos FAT16

O primeiro sistema de arquivos utilizado num sistema operacional da Microsoft foi o sistema FAT, que utiliza uma tabela de alocação de arquivos (FAT - File Allocation Table). Na realidade, esta tabela é um índice que cria uma lista de conteúdos do disco para gravar a localização dos arquivos que este possui. Já que os blocos que constituem um arquivo nem sempre são armazenados no disco de forma contínua (ao que chamamos de fragmentação), a tabela de alocação permite conservar a estrutura do arquivo criando vínculos com os blocos do arquivo. O sistema FAT é um sistema de 16 bits que permite identificar um arquivo com um nome de até 8 caracteres e três extensões de caracteres. É por isso que esse sistema é chamado de FAT16.

Para melhorar isso, a versão original do Windows 95 (que usa o sistema FAT16) foi lançada no mercado com uma administração FAT melhorada na forma do sistema VFAT (Virtual FAT). O VFAT é um sistema de 32 bits que permite nomes de arquivos de arquivos de até 255 caracteres de comprimento. No entanto, os programadores tiveram que garantir uma compatibilidade direta, para que os ambientes de 16 bits (DOS) ainda pudessem ter acesso a estes arquivos. Assim sendo, a solução foi atribuir um nome a cada sistema. É por isso que é possível utilizar nomes compridos no Windows 95 e, ainda por cima, acessa-los no DOS.

O sistema de arquivos FAT é um sistema 16 bits, o que significa que os endereços de cluster (grupo) não podem ser maiores que 16 bits. Por conseguinte, o número máximo de clusters que pode se referir ao sistema FAT é de 216 (65536) clusters. Ora, já que um cluster se compõem de um número fixo (4, 8, 16, 32, etc) de setores de 512 bytes contíguos, o tamanho máximo de uma partição FAT pode ser determinado multiplicando o número de grupos pelo tamanho de um cluster. Com grupos de 32 KB, o tamanho máximo de uma partição FAT é, então, de 2 GB.


Além disso, um arquivo só pode ocupar um número inteiro de clusters. Isto significa que se um arquivo ocupa vários grupos, o último será ocupado em parte e não poderá utilizar o espaço disponível. Assim sendo, quanto menor o tamanho do cluster, menor será o espaço desperdiçado. Estima-se que um arquivo desperdiça, em média, a metade de um cluster, isto significa que numa partição de 2 GB, sejam perdidos 16 KB é por arquivo.

A tabela de alocação de arquivos

A tabela de alocação de arquivos é uma lista de valores digitais que descrevem a alocação dos grupos de uma partição, ou seja, o estado de cada cluster da partição em que se encontra. Na verdade, a tabela de alocação corresponde a um cluster, em que cada célula contém um número que indica se um arquivo está utilizando o cluster e, se for caso disso, isso indicará a localização do próximo cluster no arquivo. Desta forma, obtém-se uma cadeia FAT, ou seja, uma lista encadeada de referências que apontam para os clusters sucessivos, até o final do arquivo. Cada entrada do FAT tem um comprimento de 16 ou 32 bits (dependendo, se for um FAT16 ou um FAT32). As duas primeiras entradas armazenam informações na própria tabela, enquanto as entradas seguintes fazem referência aos grupos. Certas entradas podem conter valores que indiquem o estado do cluster específico. Assim, o valor 0000 indica que você não está usando o cluster, FFF7 indica o grupo como defeituoso, por isso não será usado, e os valores compreendidos entre FFF8 e FFFF especificam que o cluster contém o final de um arquivo. Na verdade, cada partição contém duas cópias da tabela, armazenadas de maneira contígua no disco, para poder recuperá-la se, por acaso, a primeira cópia estiver corrompida.

O sistema de arquivo FAT32

Embora o VFAT seja um sistema inteligente, ele não permite remediar as limitações do FAT16. Assim sendo, um novo sistema de arquivos (e não uma versão melhorada do FAT, como o VFAT) surgiu com o Windows 95 OSR2. Este sistema de arquivos, chamado FAT32 utiliza valores de 32 bits para as entradas do FAT. Na realidade, só 28 bits são utilizados, já que 4 bits são reservados para uso futuro.


Com o aparecimento do sistema de arquivos FAT32, o número máximo de clusters (grupos) por partição passou de 65535 para 268.435.455 (228-1). Portanto, o FAT32 autoriza partições bem maiores (até 8 terabytes). Embora, em teoria, o tamanho máximo de uma partição FAT32 seja de 8 TB, a Microsoft reduziu, voluntariamente, para 32 GB nos sistemas Windows 9x para promover o NTFS (Limitações do FAT32). Já que uma partição FAT32 pode conter muito mais clusters do que uma partição FAT16, é possível reduzir significativamente o tamanho dos grupos e, assim, limitar o desperdício de espaço no disco. Por exemplo, com uma partição de 2 GB, é possível utilizar grupos de 4 KB com o sistema FAT32 (em vez de 32 KB com o FAT16), o que diminui o espaço desperdiçado por um fator de 8.

Por outro lado, o FAT32 não é compatível com as versões do Windows anteriores à OEM Service Release 2. Um sistema que inicialize com uma versão precedente simplesmente não verá este tipo de partição.

Além disso, os utilitários de gestão de um disco de 16 bits, como as versões mais antigas do Norton Utilities não poderão funcionar corretamente. Em termos de aplicação, a utilização de um sistema FAT32, em detrimento do sistema FAT16, resultará numa ligeira melhoria de, aproximadamente 5%, no seu rendimento.

Sistema de arquivos FAT16 ou FAT32

Como o número de clusters é limitado, o tamanho máximo de uma partição vai depender do tamanho de cada grupo. Vejamos o tamanho máximo de uma partição de acordo com o tamanho do cluster e o sistema de arquivos utilizado:


Tamanho do clusterSistema de arquivos FAT16Sistema de arquivos FAT32
(em teoria)
512 Bytes 32 MB 64 MB
1 KB 64 MB 128 MB
2 KB 128 MB 256 MB
4 KB 256 MB 8 GB
(1 TB)
8 KB 512 MB 16 GB
(2 TB)
16 KB 1 GB 32 GB
(4 TB)
32 KB 2 GB 2 TB
(8 TB)

Ao formatar um disco rígido, você deverá determinar que tipo de sistema de arquivos usará e escolher o que lhe dará o espaço disponível mais próximo possível do tamanho desejado.

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Última modificação: 21 de julho de 2017 às 05:28 por ninha25.
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