Sistema de Arquivos do Windows

O que é um sistema de arquivo?
Você pode fazer uma associação de como funciona um disco da seguinte forma: imagine um estacionamento em uma grande área livre, onde você tem o piso de asfalto e as marcações de "vagas" ao longo de todo o espaço. A área do estacionamento é o disco do jeito que veio da fábrica. Daí é feita a "formatação low level" pela fábrica, que seria a pavimentação da área toda, que no seu disco, seria a gravação de 0 (zeros ) em toda a superfície do disco (isto é feito pela fábrica ). Daí vem o sistema operacional e ele começa a demarcar as vagas no estacionamento, pintando cada vaga, numerando, colocando numero da fileira, etc., no seu disco seria a mesma coisa: o sistema operacional demarca espaços predeterminados no disco, numera, organiza, etc. de tal maneira que ele saiba onde está cada vaga.

Existem vários sistemas de arquivo, e cada um divide a superfície do disco da sua maneira. Alguns exemplos de sistema de arquivo: FAT, FAT32, NTFS, HPFS, CDFS, etc. Um sistema operacional pode reconhecer um, alguns ou todos estes sistemas.

FAT16
Primeiro, o que quer dizer FAT: FAT significa File Allocation Table. (tabela de locação de arquivos ). Tocas as localizações dos arquivos estão contidas em 2 tabelas: uma é a FAT corrente (ou working FAT ) e a outra é a FAT de backup. A FAT indica em que cluster um arquivo começa, ou seja, onde está o primeiro byte de um arquivo. Um cluster é formado por um ou mais sectores físicos, geralmente cada sector de 512 bytes de tamanho. Dependendo do tamanho do disco, o tamanho do cluster também é diferente. Você pode ser perguntar: e daí que o tamanho é diferente? Vamos dizer

 que seu arquivo tem 1KB de tamanho. Você tem este arquivo gravado em um disco que possui clusters de 2KB ( o tamanho do cluster é o mesmo para todo o disco lógico ). Resultado: como um cluster pode ser ocupado somente por 1 arquivo, no caso deste arquivo, você estaria desperdiçando 1 KB no cluster. Agora imagine este mesmo caso, em disco que possui clusters de 32KB? Para "este" arquivo de 1KB você estaria desperdiçando 31KB!!! Imagina neste caso de disco com cluster de 32KB, se você possui milhares de arquivos com por exemplo 1KB. Já pensou no desperdício? Outro problema a se pensar no sistema de arquivos, é a fragmentação. Quando um arquivo é maior que o tamanho de um cluster, ele tem que ser dividido (se "espalhar", ou se locar ) em múltiplos pedaços/clusters. Algumas vezes é possível locar estes múltiplos pedaços/cluster, ao lado uma das outras (sequencialmente ), de tal forma que quando for necessário ler o arquivo, a "cabeça de leitura" do disco, não precise se movimentar muito na superfície para ler o arquivo inteiro.  Porém, se os "pedaços"/clusters, forem gravados distantes uns dos outros no disco, a cabeça de leitura irá se movimentar ao longo das diversas trilhas na superfícies, o que resultará em um aumento do tempo de leitura do arquivo. Assim, tendo em mente estes 2 problemas (tamanho/desperdício do cluster, e fragmentação ), junto com a características dos arquivos gravados no disco (se em sua maioria são pequenos ou grandes ), poderemos ter diferente performance e aproveitamento do disco.

No Windows 3.x e 95, o sistema de arquivo utilizado é a FAT16 (veja Tabela 1 ), e como vemos este tipo de sistema de arquivo era particularmente sensível a desperdício de disco, além de não ser factível para discos maiores de 2GB/4GB.

FAT32
Para resolver o problema do facto de que o maior tamanho de partição que a FAT16 poderia gerir era de 2 GB, e

 também devido ao grande desperdício de disco causado pelos tamanhos de cluster utilizado na FAT16, a Microsoft lançou a FAT32.

A FAT32 foi lançada no Windows 95 OSR2 (também conhecido como B ). Ela também está incluída no Windows 98, ME, 2000 e XP. Ela pode gerir partições de até 2 TB (tera-bytes ). A outra vantagem, é que em partições menores, o espaço é usado mais eficientemente, devido à diminuição do tamanho dos clusters. Por exemplo: em uma partição de 2 GB que na FAT16 utilizava cluster de 32 KB agora utiliza clusters de apenas 4 KB, reduzindo o desperdício de espaço em disco.

Problemas da FAT32: praticamente o único problema da FAT32 é a "incompatibilidade" com sistemas antigos. O DOS, NT 4.0 e abaixo, OS/2 e Windows 95 (antes do OSR2 ), não conseguem ler discos neste padrão! Da mesma forma, utilitários (como por exemplo utilitário de disco ), que acediam directamente o disco, e foram desenvolvidos para FAT16, também não funcionam. Como praticamente todos migraram para sistemas que suportam a FAT32 (Windows 98, ME, 2000, XP ), e quase não se encontram mais sistemas utilizando DOS/NT/OS2, esta incompatibilidade acabou deixando de ser um problema na realidade actual.

NTFS

NTFS significa NT File System (sistema de arquivos do NT, onde NT originalmente significava New Tecnhology ). Suportado pelo Windows NT, 2000 e XP, ele é um sistema de arquivo "superior" se comparado ao FAT16 e ao FAT32, e foi "desenhado" principalmente para SERVIDORES. As principais vantagens do NTFS são na área de segurança (muito importante para servidores ), compatibilidade POSIX, e alta capacidade de tolerância a falhas (também muito importante para servidores ). Ele também é muito eficiente na área de tamanhos de cluster, e na realidade você pode formatar uma partição com o tamanho de cluster que você desejar (muito útil quando por exemplo você tem em uma máquina características bem específicas de tipos/tamanhos de arquivos predominantes ). Suporta partições de até 16 exabytes, o que no momento excede em muito qualquer previsão de crescimento de volumes de dados, porém, isto só na teoria! A capacidade correntemente suportada pelo cluster é de 2 TB (igual ao FAT32 ), porém a tecnologia está pronta para suportes a maiores tamanhos, e espera-se que com a baixa de preço de armazenagem/HDs, as novas versões rapidamente irão implementar a capacidade prevista no seu desenvolvimento. Os dados sobre os arquivos são armazenados no MFT (Master File Table ) que inclui informações sobre localizações dos clusters do arquivo, atributos de segurança, nome de arquivos, etc. Além disto mantém um "log de transacções", que pode ser utilizado para recuperação (operações de arquivos que ainda não foram realizadas também são gravadas no log, de tal forma que se o sistema cair, o sistema de arquivos pode ser rapidamente actualizado ).

CONCLUSÃO:
Com estas diversas definições sobre o sistema de arquivos utilizados pelo Windows (FAT16/FAT32/NTFS ), é possível então poder tomar uma melhor decisão, em como será feita a partição do disco rígido no seu micro! Qual o tamanho óptimo da partição (menor desperdício ), a ser utilizado? Como é a média de tamanho de arquivos que utilizo? Algumas situações são bem claras com relação à melhor partição, outras dependerá muito da experiência pessoal, e da maneira como pretendemos utilizar o micro.

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