Hệ thống tệp tin FAT
Hệ thống tệp tin FAT (File Allocation Table) là một trong những hệ thống tệp tin phổ biến nhất, được Microsoft phát triển cho các hệ điều hành MS-DOS và Windows. Hệ thống tệp tin FAT là một hệ thống tệp tin phân cấp, lưu trữ, và quản lý dữ liệu trên các thiết bị lưu trữ như ổ đĩa cứng (HDD), thiết bị Flash (USB, thẻ nhớ). Hệ thống tệp tin FAT đã được hình thành và phát triển qua 4 thế hệ:
Hệ thống tệp tin FAT12 (1977): Hệ thống FAT đầu tiên, hỗ trợ ổ đĩa mềm (1.44 MiB) và dung lượng nhỏ.
Hệ thống tệp tin FAT16 (1984): Hỗ trợ ổ đĩa cứng lớn hơn, tối đa 2 GiB.
Hệ thống tệp tin FAT32 (1996): Tăng dung lượng tối đa lên đến 2 TiB và kích thước tệp tối đa 4 GiB.
Hệ thống tệp tin exFAT (2006): Hỗ trợ các tệp lớn hơn 4 GiB, được thiết kế cho các thiết bị lưu trữ di động.
Hệ thống tệp tin FAT được sử dụng phổ biến nhờ cấu trúc đơn giản, dễ triển khai, tương thích với nhiều loại thiết bị lưu trữ có dung lượng nhỏ và vừa, theo đó được nhiều hệ điều hành hỗ trợ.
Cấu trúc
Hệ thống tệp tin FAT quản lý dữ liệu theo đơn vị cluster (cụm), kích thước mỗi cluster có thể thay đổi, tuy nhiên phổ biến nhất vẫn là 512 byte. Cấu trúc hệ thống tệp tin FAT bao gồm 4 thành phần chính:
Boot Sector: Chứa thông tin khởi động và cấu hình của hệ thống tệp tin.
File Allocation Table (FAT): Bảng quản lý vị trí các khối dữ liệu trên ổ đĩa, có thể có nhiều bảng FAT liên tiếp nhau. Bảng FAT cấu tạo từ các entry (mục), mỗi entry cho biết trạng thái của mỗi cluster (đã được cấp phát, chưa được cấp phát, bị lỗi).
Root Directory: Thư mục gốc, chứa danh sách tệp tin và thư mục con.
Data Area: Nơi lưu trữ dữ liệu thực tế.
Cách thức hoạt động
Lưu tệp tin: Khi một tệp được tạo, FAT sẽ tìm các cluster trống và ghi vị trí vào bảng FAT.
Đọc tệp tin: Dựa vào bảng FAT, hệ điều hành xác định vị trí của các cluster để truy xuất dữ liệu.
Xóa tệp tin: Chỉ đánh dấu cluster là "trống" trong bảng FAT, dữ liệu thực tế vẫn còn trên ổ đĩa.