Файловая система FAT32 — это разновидность файловой системы FAT, которая обладает расширенным размером тома, то есть применяет 32-х разрядную систему адресации кластеров.
Введение
FAT (File Allocation Table), то есть таблица размещения файлов, является термином, относящимся к одному из методов реализации файловой системы на диске. Такая таблица сохраняет данные о файлах, расположенных на жёстком диске, в формате последовательного числового набора, определяющего расположение всех участков всех файлов. При помощи этой таблицы операционная система определяет, какие именно кластеры отведены под требуемый файл. Какое-то время FAT была самой широко используемой файловой системой и поддерживалась практически всеми операционными системами. Вначале она имела двенадцать разрядов, что позволяло работать с дискетами и логическими дисками, имеющими объём не больше 16 Мбайт. В MS-DOS версии 3.0 таблица FAT превратилась в шестнадцати разрядную таблицу, что позволило поддерживать диски большего объёма, а для дисков, размером до двух Гбайт стала применяться 32-х разрядная таблица FAT.
Файловая система FAT32
Файловая система FAT32 использовалась в операционных системах Windows 95 OSR2, Windows 98 и Windows Millennium Edition. Она применяет 32-х разрядную идентификацию кластеров, но вместе с тем старшие четыре бита находятся в резерве, поскольку эффективный размер идентификатора кластера равняется 28-ми битам. Так как наибольший размер кластеров FAT32 равняется 32 Кбайт, то в теории система способна обрабатывать 8-ми терабитные тома. Windows 2000 внёс ограничения на размеры новых томов FAT32 до 32-х Гбайт, но способен поддерживать имеющиеся тома FАТ32, обладающие большими размерами (сформированными другими операционными системами). Поскольку FAT32 поддерживает большее количество кластеров, чем FAT 16, то и управляет дисками она более эффективно. FAT32 способна применять кластеры, размером 512 байт, для томов объёмом до 128 Мбайт.
Файловая система FAT 32 в Windows 98 применялась как основная. С данной операционной системой идёт специализированная программа, которая может преобразовать диск из FAT 16 в FAT 32. Windows NT и Windows 2000 также могли применять файловую систему FAT, и это позволяло загружать компьютер с DOS-диска и обладать полным доступом ко всем файлам. Но отдельные самые прогрессивные возможности Windows NT и Windows 2000 обеспечивались их отдельной файловой системой NTFS (NT File System). Она позволяла формировать на диске разделы размером до двух Тбайт, как и FAT 32, но, помимо этого, NTFS имела функцию сжатия файлов, обеспечения безопасности, а также аудита, требуемые при использовании сети Интернет. В Windows 2000 была реализована поддержка файловой системы FAT 32. При установке операционной системы Windows NT сначала используется FAT, но после окончания установки по желанию пользователя могла быть выполнена конвертация в NTFS. Эта процедура могла быть исполнена и позднее при помощи утилиты Convert.exe, входящей в состав операционной системы. Но дисковые разделы, которые прошли преобразование в систему NTFS, остаются недоступными для иных операционных систем. Для возврата к системе FAT, нужно было выполнить удаление раздела NTFS, а на его месте вновь сформировать раздел FAT. Для Windows 2000 имелась возможность использовать как файловую систему FAT 32, так и NTFS.
Возможности файловой системы FАТ32 в сравнении с FAT16 существенно более обширные. Основным достоинством является то, что FАТ32 способа поддерживать диски объёмом до двух Гбайт и работать с кластерами меньших размеров, что сильно уменьшает размеры неиспользуемого дискового пространства. К примеру, жёсткий диск, имеющий размер два Гбайт в FAT16 применяет кластеры, имеющие размеры по 32 Кбайт, а в FAT32 кластеры имеют размер по четыре Кбайт. Для сохранения совместимости с уже разработанными программными приложениями, сетевыми подключениями и драйверами модулей, система FAT32 была выполнена с минимумом коррекций в архитектуре, интерфейсах API, структурной организации внутренней информации и дисковом формате. Однако, поскольку размеры компонентов таблицы FAT32 составляли четыре байта, то набор многих внутренних и дисковых структур данных, а также интерфейсы API нужно было пересматривать и расширять. Некоторые API на дисках с системой FАТ32 блокировались, чтобы наследственные утилиты диска не могли повредить информацию на дисках FAT32. На основной массе программных приложений данных коррекции никак не отразились. Уже существовавшие к тому времени наборы инструментов и драйверов могли функционировать и на дисках FAT32. Тем не менее, драйверы блочных модулей MS-DOS (к примеру, Aspidisk.sys) и утилиты диска нужно было модифицировать, чтобы они смогли поддерживать FAT32. Весь набор дисковых утилит, которые поставлял Microsoft, в частности Format, Fdisk, Defrag, а также ScanDisk, были преобразованы для поддержки системы FAT32.
Таким образом, система FAT32 имела следующие преимущества по сравнению с предыдущими версиями файловой системы FAT:
- Поддержка дисков, имеющих размер до двух Тбайт.
- Эффективная организация дискового пространства. Применение кластеров небольшого размера (4 кбайт для дисков, имеющих размер до восьми Гбайт), что давало возможность экономии до пятнадцати процентов дискового пространства для больших дисков.
- Корневой каталог FAT 32 и все другие каталоги не имели ограничений по размерам, каталог представлял собой цепочку кластеров и мог располагаться в любых местах на диске.
- Повышенная надёжность. FAT32 могла выполнить перемещение корневого каталога использовать резервную копию FAT. Помимо этого, загрузочная запись на дисках FАТ32 была расширена и включала резервную копию самых важных структур информационных данных, а это означало, что диски системы FАТ32 не так чувствительны к появлению небольших сбойных зон.
- Программные приложения стали загружаться на пятьдесят процентов быстрее.
