FAT 16

Este é o sistema de arquivos utilizado pelo MS-DOS, incluindo o DOS 7.0, e pelo Windows 95, sendo compatível também com o Windows 98 e o Windows NT. Este sistema de arquivos adota 16 bits para o endereçamento de dados, permitindo um máximo de 65526 clusters, que não podem ser maiores que 32 KB.

Esta é justamente a maior limitação da FAT 16: como só podemos ter 65 mil clusters com tamanho máximo de 32 KB cada, podemos criar partições de no máximo 2 Gigabytes utilizando este sistema de arquivos. Caso tenhamos um HD maior, será necessário dividi-lo em duas ou mais partições.

O sistema operacional reconhece cada partição como um disco distinto: caso tenhamos duas partições por exemplo, a primeira aparecerá como C:\ e a segunda como D:\, exatamente como se tivéssemos dois discos rígidos instalados na máquina.

Um cluster é a menor unidade de alocação de arquivos reconhecida pelo sistema operacional, sendo que na FAT 16 podemos ter apenas 65 mil clusters por partição. Este limite existe devido a cada cluster ter um endereço único, através do qual é possível localizar onde determinado arquivo está armazenado. Um arquivo grande é gravado no disco fragmentado em vários clusters, mas um cluster não pode conter mais de um arquivo.

Em um disco de 2 Gigabytes formatado com FAT16, cada cluster possui 32 Kbytes. Digamos que vamos gravar neste disco 10.000 arquivos de texto, cada um com apenas 300 bytes.

Como um cluster não pode conter mais do que um arquivo, cada arquivo iria ocupar um cluster inteiro, ou seja, 32 Kbytes! No total, estes 10.000 arquivos de 300 bytes cada, ocupariam ao invés de apenas 3 Megabytes, um total de 320 Megabytes no disco! Um enorme desperdício de espaço. É possível usar clusters menores usando a FAT16, porém, em partições pequenas:

Justamente devido ao tamanho dos clusters, não é recomendável usar a FAT16 para formatar partições com mais de 1 GB, caso contrário, com clusters de 32KB, o desperdício de espaço em disco será brutal.

FAT 32

Uma evolução natural da antiga FAT16, a FAT32, utiliza 28 bits para o endereçamento de cada cluster (apesar do nome sugerir 32 bits), permitindo clusters de apenas 4 KB, mesmo em partições maiores que 2 GB. O tamanho máximo de uma partição com FAT32 é de 2048 Gigabytes (2 Terabytes), o que a torna adequada para os discos de grande capacidade que temos atualmente.

Usando este sistema de arquivos, nossos 10.000 arquivos de texto ocupariam apenas 40 Megabytes, uma economia de espaço considerável. De fato, quando convertemos uma partição em FAT16 para FAT32, é normal conseguirmos de 15 a 30% de diminuição do espaço ocupado no Disco.

O problema, é que o outros sistemas operacionais, incluindo o Linux, o OS/2 e o Windows 95 antigo, não são capazes de acessar partições formatadas com FAT32; somente o Windows 95 OSR/2, o Windows 98 e o Windows 2000 o são. O Windows NT 4.0 pode tornar-se compatível com a ajuda de programas desenvolvidos por terceiros, mas não o é nativamente.

Um outro problema é que devido à maior quantidade de clusters à serem gerenciados, a performance do HD deve cair um pouco, em torno de 3 ou 5%, algo imperceptível na prática de qualquer maneira. Ainda assim, caso o seu único sistema operacional seja o Windows 95 OSR/2 ou o Windows 98, é recomendável o uso da FAT32 devido ao suporte a discos de grande capacidade e economia de espaço.

NTFS

O NTFS é um sistema de arquivos de 32 bits usado pelo Windows NT. Nele, não usamos clusters, sendo os setores do disco rígido endereçados diretamente.  A vantagem é que cada unidade de alocação possui apenas 512 bytes, sendo quase nenhum o desperdício de espaço em disco. Somente o Windows NT e o Windows 2000 são capazes de entender este formato de arquivos, e a opção de formatar o HD em NTFS é dada durante a instalação.

Apesar do Windows NT funcionar normalmente em partições formatadas com FAT16, é mais recomendável o uso do NTFS, pois além de não desperdiçarmos espaço com os clusters, e termos suporte a discos maiores que 2 Gigabytes, ele oferece também, vários recursos de gerenciamento de disco e de segurança, inexistentes na FAT16 ou FAT32.

É possível, por exemplo, compactar isoladamente um determinado diretório do disco e existem várias cópias de segurança da FAT, tornando a possibilidade de perda de dados quase zero. Também existe o recurso de "Hot fix", onde setores danificados são marcados automaticamente, sem a necessidade do uso de utilitários como o Scandisk.

Apesar de também ser compatível com os sistemas Fat 16 e Fat 32 usados pelo Windows 98, o Windows 2000 usa o NTFS como seu sistema de arquivos nativo. O NTFS usado pelo Windows 2000 trouxe algumas melhorias sobre o NTFS do Windows NT, sendo por isso chamado de NTFS 5.

Como o Windows 2000 foi construído com base no Windows NT 4, nada mais natural do que continuar usando o mesmo sistema de arquivos, porém, com alguns aperfeiçoamentos como o Suporte ao Active Directory, que pode ser usado em redes baseadas no Windows 2000 Server. Outro recurso enfatizado pela Microsoft é o Encripting File System, que permite criptografar os dados gravados no disco rígido, de modo que apenas o usuário possa acessá-los.

O Windows 2000 quando instalado, converte automaticamente unidades NTFS para NTFS 5, também oferecendo a opção de converter unidades FAT16 ou FAT32, sem perda de dados. As unidades NTFS 5 podem ser acessadas pelo Windows NT, com exceção dos diretórios criptografados. Alguns outros recursos nativos do NTFS 5 também não funcionarão, mas os dados poderão ser acessados sem problemas.  

Do ponto de vista de um usuário doméstico, porém, o recurso mais interessante é a possibilidade de compactar pastas ou arquivos individualmente. É possível acessar as pastas compactadas normalmente através no Windows Explorer; o acesso aos dados será um pouco mais lento, mas, usando a partir de um Pentium II 300 provavelmente você nem sinta a diferença.

Para compactar um arquivo ou pasta basta clicar sobre ele com o botão direito do mouse, em seguida “propriedades” e “avançadas”. Basta agora marcar a opção de compactar arquivos para economizar espaço. 

Estruturas Lógicas

A algumas páginas atrás, disse que a formatação lógica, consiste em gravar algumas estruturas no disco, vamos ver agora que estruturas são estas.

Setor de Boot

Quando o micro é ligado, o BIOS (um pequeno programa gravado em um chip na placa mãe, que tem a função de “dar a partida no micro”), tentará inicializar o sistema operacional. Independentemente de qual sistema de arquivos você esteja usando, o primeiro setor do disco rígido será reservado para armazenar informações sobre a localização do sistema operacional, que permitem ao BIOS “achá-lo” e iniciar seu carregamento.

No setor de boot é registrado qual sistema operacional está instalado, com qual sistema de arquivos o disco foi formatado e quais arquivos devem ser lidos para inicializar o micro. Um setor é a menor divisão física do disco, e possui sempre 512 bytes. Um cluster é a menor parte reconhecida pelo sistema operacional, e pode ser formado por vários setores.

Um único setor de 512 bytes pode parecer pouco, mas é suficiente para armazenar o registro de boot devido ao seu pequeno tamanho. O setor de boot também é conhecido como “trilha MBR”, “trilha 0”, etc.

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