Tabla de asignación de archivos para niños

La Tabla de Asignación de Archivos, conocida como FAT (por sus siglas en inglés File Allocation Table), es un sistema de archivos que ayuda a las computadoras a organizar y encontrar la información guardada. Fue creado para MS-DOS y fue el sistema principal en las versiones de Microsoft Windows para usuarios comunes hasta Windows Me.

FAT es un sistema bastante sencillo. Por eso, es muy usado en disquetes y es compatible con casi todos los sistemas operativos de computadora personal. Se usa para compartir datos entre diferentes sistemas operativos en la misma computadora, lo que se llama un entorno multiarranque. También lo encuentras en tarjetas de memoria y otros dispositivos similares.

Una desventaja de FAT es que, al borrar y guardar archivos, estos pueden quedar en pedazos por todo el disco. Esto se llama fragmentación y hace que la computadora tarde más en leer o escribir. Para solucionarlo, se usa la desfragmentación, un proceso que reorganiza los archivos. Al principio, FAT solo permitía nombres de archivo cortos: 8 caracteres para el nombre y 3 para la extensión.

Historia y Evolución de FAT

El sistema de archivos FAT fue creado por Mac, basándose en conversaciones con Bill Gates. Se usó por primera vez en el sistema operativo QDOS en agosto de 1980, para computadoras con procesadores Intel 8086. Esta forma de organizar archivos fue una diferencia clave entre QDOS y CP/M.

FAT12: Los Primeros Pasos

FAT12 fue la primera versión. Las direcciones para los bloques de datos solo usaban 12 bits, lo que hacía su funcionamiento un poco complejo. El tamaño máximo de disco que podía manejar era de 32 megabytes.

En esa época, los disquetes comunes tenían una capacidad mucho menor, así que este límite era suficiente. Con el tiempo, las computadoras mejoraron y necesitaron más espacio. Para los discos duros de 10 megabytes del IBM PC, se usaron "clusters" (grupos de sectores) más grandes, pero el formato FAT en sí no cambió.

FAT16: Más Espacio para Archivos

En 1987, apareció FAT16. Esta versión permitía direcciones de "cluster" de 16 bits, lo que significaba que podía manejar muchos más "clusters" (hasta 65.536). Esto aumentó el tamaño máximo de las particiones a 4 GiB.

Más tarde, sistemas como Windows NT 4.0 y Windows XP permitieron "clusters" aún más grandes, llegando a particiones de hasta 4 GB. Sin embargo, esto a veces causaba más fragmentación y no era compatible con todas las versiones de FAT16.

VFAT y FASTFAT: Mejorando el Acceso

Windows 3.11 introdujo VFAT (FAT virtual), una forma más rápida de acceder a los archivos. Usaba una tecnología de 32 bits para comunicarse directamente con el disco, sin pasar por MS-DOS. Esto también permitía usar una caché para acelerar el acceso a los datos.

Windows NT 3.1 tenía una función similar llamada FASTFAT. A menudo, VFAT se confunde con la capacidad de usar nombres de archivo largos, porque esta función se activó por defecto en Windows 95.

Nombres Largos de Archivo (LFN)

Uno de los objetivos de Windows 95 era permitir nombres de archivo más largos. Esto se logró con un truco en cómo se guardaban los nombres en los directorios de FAT. Esta mejora también se conoce como VFAT debido al controlador de Windows 95 que la implementó. Los nombres largos también se pudieron usar en Windows NT a partir de la versión 3.5.

FAT32: Para Discos Más Grandes

Estructura de una tabla FAT32, con tres archivos asignados

FAT32 fue la solución para superar el límite de tamaño de FAT16, manteniendo la compatibilidad con MS-DOS. Microsoft usó direcciones de "cluster" de 32 bits (aunque solo 28 se usaban).

En teoría, esto permitiría almacenar muchísimos "clusters", llegando a tamaños de almacenamiento de hasta 8 TiB. Sin embargo, por limitaciones de una herramienta de Microsoft llamada ScanDisk, FAT32 no podía crecer más allá de unos 124 GiB por partición. Más tarde, Windows 2000 y XP limitaron FAT32 a 64 GiB para formatear, aunque podían leer particiones más grandes creadas con otras herramientas.

FAT32 apareció por primera vez en Windows 95 OSR2. Para usarlo, era necesario reformatear el disco. Windows 98 incluyó una herramienta para convertir de FAT16 a FAT32 sin perder datos. El tamaño máximo de un archivo en FAT32 es de 4 GiB.

Otros Sistemas Operativos y FAT

Otros sistemas operativos como GNU/Linux, FreeBSD y BeOS también son compatibles con FAT, y la mayoría soportan VFAT y FAT32. Mac OS X también puede usar sistemas de archivos FAT, pero no para iniciar el sistema.

FAT y los Metadatos

Los metadatos son información extra asociada a un archivo, como la fecha de creación o el autor. El sistema FAT no fue diseñado para guardar metadatos directamente. Algunos sistemas operativos que los necesitan los guardan en archivos o carpetas adicionales.

Por ejemplo, Mac OS guarda metadatos en un archivo oculto llamado "FINDER.DAT" en cada carpeta. Mac OS X los guarda en archivos ocultos que empiezan con ".-". Si son metadatos de una carpeta, los guarda en un archivo oculto llamado ".DS_Store".

OS/2 también usa metadatos y los guarda en un archivo oculto llamado "EA DATA. SF" en la carpeta principal del disco FAT. Windows NT y Windows 2000 también soportan metadatos en FAT, pero no permiten copiarlos entre diferentes sistemas de archivos.

exFAT: Para Memorias Flash

exFAT (Extended File Allocation Table) es un sistema de archivos diseñado especialmente para memorias flash. Se lanzó con Windows Embedded CE 6.0. exFAT se usa cuando el sistema de archivos NTFS no es adecuado debido a su complejidad.

El Futuro de FAT

Es poco probable que se desarrollen nuevas versiones de FAT, ya que Microsoft no seguirá dando soporte a sistemas operativos basados en MS-DOS. NTFS es un sistema de archivos más avanzado en muchos aspectos, como eficiencia y fiabilidad.

Hoy en día, FAT sigue siendo el sistema de archivos común en dispositivos de almacenamiento extraíbles, como memorias USB y tarjetas de memoria (excepto CD y DVD). FAT12 se usa en disquetes. FAT16 se usaba en memorias USB de hasta 2GB, pero ahora es menos común. Las memorias de 4GB a 32GB suelen usar FAT32, y las de 64GB o más usan exFAT, todo por razones de compatibilidad.

Windows limita el formateo de particiones FAT32 a 32 gigabytes, pero puede leer discos FAT32 de hasta 2 terabytes. Si necesitas formatear una partición FAT32 más grande, puedes usar otras herramientas.

Cómo se Organiza FAT

El sistema de archivos FAT se divide en cuatro partes principales:

1. El sector de arranque: Es el primer sector del disco. Contiene información básica, indica dónde están las otras partes y tiene las instrucciones para que el sistema operativo se inicie.
2. La región FAT: Contiene dos copias de la "tabla de asignación de archivos" por seguridad. Estas tablas son como mapas que muestran qué "clusters" (pequeños bloques de espacio) están ocupados por los archivos.
3. La región del directorio raíz: Es el índice principal donde se guardan las carpetas y archivos.
4. La región de datos: Aquí es donde se almacena el contenido real de los archivos y carpetas. Ocupa la mayor parte del disco. Los archivos pueden crecer siempre que haya "clusters" libres. Cada "cluster" está conectado al siguiente como una cadena. Si un "cluster" no se llena por completo, el espacio restante se desperdicia.

Una partición se divide en "clusters" del mismo tamaño. Cada archivo ocupa uno o más "clusters" según su tamaño. Un archivo se representa como una secuencia de "clusters" enlazados. Estos "clusters" no tienen por qué estar uno al lado del otro, lo que puede causar la fragmentación.

La tabla de asignación de archivos es una lista de entradas. Cada entrada tiene información sobre un "cluster":

• La dirección del siguiente "cluster" en la cadena del archivo.
• Una señal de "fin de archivo" si es el último "cluster".
• Un carácter especial si el "cluster" está dañado.
• Un carácter especial si el "cluster" está reservado (ocupado por un archivo).
• El número cero si el "cluster" está libre.

El tamaño de estas entradas varía según la versión de FAT: FAT16 usa entradas de 16 bits, FAT32 usa entradas de 32 bits, y así sucesivamente.

El Directorio Raíz

Tres entradas de directorio bajo un sistema de archivos VFAT (FAT32)

El directorio raíz es un tipo especial de archivo que guarda las subcarpetas y archivos de cada carpeta. Cada entrada en el directorio contiene el nombre del archivo o carpeta (hasta 8 caracteres), su extensión (hasta 3 caracteres), sus atributos (como si es un archivo, una carpeta, oculto o del sistema), la fecha y hora de creación, la dirección del primer "cluster" donde están los datos y el tamaño que ocupa.

El directorio raíz tiene una posición fija en el sistema de archivos, pero los índices de otras carpetas se guardan en la zona de datos, como cualquier otro archivo. Los nombres de archivo largos se guardan usando varias entradas en el índice para el mismo archivo o carpeta.

Licencias y Patentes de FAT

Microsoft ha solicitado varias patentes para partes importantes del sistema de archivos FAT. Debido a su popularidad y compatibilidad, FAT es el formato preferido para memorias flash en cámaras digitales, teléfonos móviles y tabletas.

En 2003, Microsoft anunció que cobraría por el uso de licencias de FAT. Las patentes de Microsoft sobre FAT se refieren principalmente a la implementación de nombres de archivo largos. Algunas de estas patentes han sido cuestionadas.

Algunos expertos creen que estas patentes no cubren el uso de FAT en dispositivos de almacenamiento extraíbles para el público. Además, un documento de Microsoft sobre FAT32 parece dar permiso para implementar FAT en otros sistemas operativos.

Desafíos a las Patentes

Debido a la preocupación pública, la Public Patent Foundation presentó pruebas a la Oficina de Patentes sobre trabajos anteriores de otras empresas. La Oficina reconoció que había "dudas importantes sobre la patentabilidad" y abrió una investigación.

Finalmente, en enero de 2006, la revisión confirmó la validez de las patentes.

Ver También

• NTFS
• HPFS
• ext2
• ext3
• ext4
• ReiserFS
• VFS
• ISO 9660 (sistema de archivos estándar para discos compactos)
• Formato de disco

Véase también

En inglés: File Allocation Table Facts for Kids