System plików

Aby dane mogły być zapisane na dysku, musi on zostać najpierw sformatowany. Proces ten jest dokonywany przez producenta danego sprzętu, jednakże czynność tą wykonują zazwyczaj przed zainstalowaniem systemu operacyjnego także użytkownicy danego dysku. Właściciel musi zdecydować się wówczas jaki system plików wybrać, w obecnych czasach jest to system FAT 32 w przypadku systemu operacyjnego Windows 98 lub NTFS w przypadku Windows XP, Vista lub Windows 7. Sprawa wyboru odpowiedniego systemu jest bardzo ważna z uwagi na to, że gdy wybierzemy niewłaściwy, to instalacja systemu operacyjnego będzie niemożliwa. Ogólnie rzecz biorąc to nowsze systemy są kompatybilne wstecz, dzięki czemu na najnowszym systemie na przykład Windows 7 zobaczymy dysk z danymi zapisanymi w formacie zarówno w FAT 16 poprzez FAT32 a skończywszy na najnowszej generacji systemu plików NTFS. Problem pojawia się gdy będziemy chcieli odczytać dane z dysku z formatem plików NTFS na przykład w programie Windows 98, wtedy okaże się że jest to niemożliwe, gdyż system nie widzi danych i jedyną sugestią jaką nam proponuje to sformatowanie dysku, co wiązało by się oczywiście z bezpowrotną utratą danych.

Podstawową różnicą między systemami plików jest sposób zapisu danych na dysku. Dla przeciętnego zjadacza chleba oczywiście nie byłby to powód do przejścia na kolejny nowszy system zapisu. Jednakże jest to konieczność, bo jak się okazuje różnice, najmniej zaawansowany system FAT16 potrafi obsługiwać dyski do pojemności 2 gigabajty, w przypadku nowszego systemu FAT maksymalny rozmiar to dysku to 2TB natomiast partycja na takim dysku nie może przekraczać 32 GB, natomiast najnowszy system plików NTFS maksymalny rozmiar partycji to 2TB a wielkość obsługiwanych dysków jest o wiele większa. Ponadto maksymalna wielkość plików w systemie operacyjnym opartym na FAT32 wynosi do 4GB natomiast w systemie opartym na NTFS wielkość pojedynczego plkiku wynosi do 32TB.

Powyższe różnice wynikają z techniki fizycznego zapisu pliku na dysku. Mianowicie aby plik był zapisany na dysku, a potem istniała możliwość jego odczytania musi być zapisany w miejscu posiadającym konkretny adres. W tym celu na dysku tworzy się "pojemniki" do których wrzucane są pliki nazywane jednostkami alokacji lub klastrami. W jednym klastrze może znajdować się tylko jeden plik, w przypadku gdy plik jest większy od klastra to przydzielana jest mu większa ilość jednostek alokacji. Klastry mają określoną wielkość ustawianą podczas formatowania i wynosi ona od 512b do nawet 32kb. Jeżeli podczas formatowania ustaliliśmy, że wielkość klastra na dysku będzie wynosiła 32kb a nasz plik na wielkość tylko 7kb będzie to oznaczało że 25kb przestrzenie na dysku będzie przestrzenią zmarnowaną, muszącą pozrastać niezagospodarowaną. Gdy na dysku będziemy posiadać dużą ilość małych plików do straty pojemności mogą być znaczące. Nie należy jednak przesadzać z ustawianiem zbyt niskie wartości mogą powodować dłuższe czasy zliczania całkowitej liczby klastrów przez co czas uruchamiania urządzenia może się wydłużyć.