Spis treści:

FAT- system plików powstały pod koniec lat 70, zastosowany w systemach operacyjnych, m.in. DOS i Windows. Określa on rozmieszczenie plików, katalogów i wolnej przestrzeni na takich nośnikach danych jak dyskietki i twarde dyski. Najważniejszym elementem systemu jest tablica informująca o rozmieszczeniu plików na partycji (FAT) - od nazwy tej tablicy pochodzi nazwa systemu.

Adresowanie w FAT.

Podział dysku na partycje.

W formacie FAT partycja (poza początkowymi zarezerwowanymi sektorami) jest podzielona na klastry (jednostki alokacji pliku). Każdy klaster składa się z jednego lub kilku sektorów, klastry są numerowane. System operacyjny na podstawie numeru klastra oblicza numer logiczny sektora (numer sektora od początku partycji), a na tej podstawie numer ścieżki, głowicy i sektora na ścieżce (dawniej fizyczne położenie na dysku), identyfikując jednoznacznie sektor i dokonując odczytu lub zapisu wybranego sektora.

1. Zilustrowane jest na nim pojęcie numeru strony lub głowicy. Związane jest to z faktem, że wykorzystujemy obydwie strony krążka magnetycznego. Z takim podziałem i sposobem zapisu i odczytu wiąże się pojęcie adresu fizycznego na dyskietce lub dysku twardym. Na dysku zapisujemy bądź odczytujemy całe sektory. Aby zlokalizować szukany sektor, musimy podać numer strony lub głowicy, numer ścieżki i numer sektora.

Aktualnie istnieją cztery rodzaje FAT:

• FAT12

• FAT16

• FAT32

• exFAT

FAT12

• pozwala na obsłużenie 4096 (2¹²) jednostek alokacji co ogranicza do tej liczby też maksymalną liczbę plików na dysku,

• wielkość jednostki alokacji waha się od 512B do 32KB i jest określana przez program formatujący w zależności od wielkości partycji,

• pozwala na utworzenie partycji o rozmiarze do 16 M,

• nie jest stosowany ze względu na niewielkie możliwości (rozmiar obsługiwanych dysków), system został wyparty przez FAT16 oraz FAT32.

FAT16

• odmiana systemu plików FAT, z którego może korzystać MS-DOS i Windows,

• architektura 16-bitowa,

• system plików mógł opisać tylko 216, czyli 65 535 klastrów,

• początkowo klastry były rozmiarowo równe fizycznym sektorom dysku twardego (512 bajtów), ale szybko okazało się, że w ten sposób można opisać pojemność tylko 32 MB,

• większy dysk twardy trzeba było dzielić na partycje. W związku z tym postanowiono zwiększyć rozmiary jednostek alokacji. Problem zaczął się, gdy dyski przekroczyły rozmiar gigabajta, a jednostki alokacji rozrosły się aż do 32 kilobajtów. Przy tak dużej jednostce alokacji notatka o wielkości dwóch kilobajtów zmarnuje 30 kilobajtów miejsca.

FAT32

• system FAT32 obsługuje dyski o rozmiarze do 2 terabajtów,

• używa klastrów o rozmiarze 4 KB dla dysków do 8 GB, co oznacza od 10 do 15 procent efektywniejsze użycie miejsca na dysku niż w przypadku dużych dysków z systemem FAT lub FAT16,

• jest bardziej niezawodny, może zmienić lokalizację folderu głównego i używać kopii zapasowej tablicy alokacji plików zamiast kopii domyślnej,

• dyski z systemem FAT32 są mniej podatne na awarie niż dyski z wcześniejszym systemem plików FAT16,

• jest bardziej elastyczny, folder główny na dysku z systemem FAT32 jest zwyczajnym łańcuchem klastrów, może być więc umieszczony w dowolnym miejscu na dysku,

• można wyłączyć dublowanie tablicy alokacji plików, co umożliwia uaktywnienie innej niż pierwsza kopii tablicy alokacji plików - te funkcje umożliwiają dynamiczne zmienianie rozmiarów partycji FAT32.

exFAT (Extended File Allocation Table, FAT64),

• jest systemem plików stworzonym specjalnie na potrzeby pamięci flash przez Microsoft,

• został zawarty w systemie operacyjnym Windows Embedded CE 6.0 oraz w poprawce SP1 dla systemu Windows Vista,

• może być używany wszędzie tam gdzie system plików NTFS nie jest najlepszym rozwiązaniem, ze względu na dużą nadmiarowość struktury danych.

Specyfikacja plików FAT.

Porównanie sposobów przechowywania 37 MB pliku w systemie FAT 16 i FAT 32.

Limity	FAT12	FAT16	FAT32
Rozmiar pliku	32 M	2GB	4GB
Ilość plików	4077	65517	268435
Długość nazw plików	8+3 lub 253 (gdy korzystamy z długich nazw)
Rozmiar partycji	32 M	2 GB	2TB

FAT - wpływ liczby bitów na system plików.

3Wady systemu plików FAT,

• nie jest zalecane używanie systemu plików FAT w przypadku dysków i partycji o rozmiarze przekraczającym 200 MB, ponieważ wraz ze wzrostem rozmiaru woluminu wydajność systemu plików FAT szybko spada,

• dla plików na partycjach FAT nie można ustawić uprawnień,

• nie można kompresować dysków z takim systemem plików,

• wiele systemów operacyjnych nie rozpoznaje FAT 32 ( np. Windows NT czy MS - DOS) - przez co nie może go stosować ani odczytać danych na nim zapisanych,

• w systemie plików FAT jeśli ulegnie awarii sektor, który jest lokalizacją jednego z obiektów specjalnych systemu plików, następuje awaria całej partycji.

Liczba i rozmiary klastrów w systemach plików FAT.

Koniec FAT-u?

Obecnie system FAT jest zastępowany w produktach Microsoft przez NTFS, który jest wydajniejszy i pewniejszy (jednak nie pozbawiony wad w stosunku do FAT). Mimo to FAT jest nadal powszechnie używany w związku z jego dostępnością i prostotą. Używa się go na dyskach o małej pojemności, dyskietkach, kartach pamięci flash używanych np. w kamerach i napędach USB oraz wszędzie tam, gdzie z powodów technicznych nie można zastosować bardziej zaawansowanego systemu bądź użytkownikowi zależy na kompatybilności

Microsoft wraz z Windows Vista SP1 oraz Windows Embedded CE 6.0 wprowadził nowy stystem plików FAT: exFAT(FAT64). exFAT jest systemem plików stworzonym specjalnie na potrzeby pamięci flash, wg. Microsoftu FAT64 może być używany wszędzie tam gdzie system plików NTFS nie jest najlepszym rozwiązaniem, ze względu na dużą nadmiarowość struktury danych.

Pytania:

1 Jaki jest typ adresowania w plikach FAT?

2 Jakie są wielkości obsługiwanych partycji w poszczególnych typach FAT?

3 Jakie są wady systemu plików FAT?

1. System plików FAT.

2

---