What Is Windows File System? [Help]

Quick Navigation :

About Windows File System

What is file system? Have you ever paid attention to it? This article aims to introduce Windows file system to you.

In computing, file system controls how data is stored and retrieved. In other words, it is the method and data structure that an operating system uses to keep track of files on a disk or partition.

It separates the data we put in computer into pieces and gives each piece a name, so the data is easily isolated and identified.

Without file system, information saved in a storage media would be one large body of data with no way to tell where the information begins and ends.

Types of Windows File System

Knowing what is file system, let’s learn about the types of Windows file system.

There are five types of Windows file system, such as FAT12, FAT16, FAT32, NTFS and exFAT. Most of us like to choose the latter three, and I would like to introduce them respectively for you.

FAT32 in Windows

In order to overcome the limited volume size of FAT16 (its supported maximum volume size is 2GB) Microsoft designed a new version of the file system FAT32, which then becomes the most frequently used version of the FAT (File Allocation Table) file system.

NTFS in Windows

NTFS is the newer drive format. Its full name is New Technology File System. Starting with Windows NT 3.1, it is the default file system of the Windows NT family.

Microsoft has released five versions of NTFS, namely v1.0, v1.1, v1.2, v3.0, and v3.1.

exFAT in Windows

exFAT (Extended File Allocation Table) was designed by Microsoft back in 2006 and was a part of the company’s Windows CE 6.0 operating system.

This file system was created to be used on flash drives like USB memory sticks and SD cards, which gives a hint for its precursors: FAT32 and FAT16.

Comparisons among the Three Types of Windows File System

Everything comes in advantages and shortcomings. Comparisons among the three types of Windows File System will be showed in following content to help you make a choice about selecting one type of file system.

Compatibility

The three types can work in all versions of Windows.

For FAT32, it also works in game consoles and particularly anything with a USB port; for exFAT, it requires additional software on Linux; for NTFS, it is read only by default with Mac, and may be read only by default with some Linux distributions.

With respect to the ideal use, FAT32 is used on removable drives like USB and Storage Card; exFAT is used for USB flash drives and other external drivers, especially if you need files of more than 4 GB in size; NTFS can be used for servers.

Security

The files belonging to FAT32 and NTFS can be encrypted, but the flies belong to the latter can be compressed.

The encryption and compression in Windows are very useful. If other users do not use your user name to login Windows system, they will fail to open the encrypted and compressed files that created with your user name.

In other word, after some files are encrypted, such files only can be opened when people use your account to login Windows system.

Supported Volume Size

For FAT32, the partition size is no larger than 2TB, which means you cannot format a hard drive larger than 2TB as a single FAT32 partition. NTFS allows you use 64KB clusters to achieve a 256TB volume. In theory, you can achieve a 16EB volume of exFAT.

Supported File Size

For FAT32, it fails to support the single files whose size is over 4GB, while NTFS file system can support the size of single file more than 4GB, and for exFAT, the maximum size of single file, in theory, is 16EB.

In conclusion, compared with NTFS and exFAT, FAT32 comes in higher compatibility in old operating systems and removable storage devices, whereas its features limit in single file size and partition size.

Compared with FAT32 and exFAT, NTFS surpasses in security. And exFAT features larger volume volume size and single file size.

File System Conversion

Maybe you already have a hard drive featuring FAT32 or NTFS file system, and you want to make a conversion. In this situation, you can download MiniTool Partition Wizard to help you complete this conversion.

Что такое файловая система и какая разница между NTFS, FAT32 и exFAT

NTFS, FAT32 и exFAT — какую выбрать файловую систему при форматировании и в чем их разница.

В первую очередь, давайте разберемся, что вообще такое файловая система и для чего она нужна в принципе.

Файловая система это — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации…
Тут, можно продолжать дальше строгим техническим языком, но, мы немного упростим, для лучшего понимания (тем же, кто все-таки хотел бы увидеть строгое техническое описание — смотрите ТУТ ).

Файловая система представляет собой некий органайзер — то есть, это набор полок и стеллажей внутри устройства хранения информации. Все устройства, способные хранить в себе информацию (диски, флешки, жесткие диски, и любые другие), можно сравнить с большим вместительным контейнером. А, установленная внутри них файловая система — является конструкцией обеспечивающей поддержку порядка внутри контейнера, возможность быстрого поиска, распределения, копирования, перемещения, шифрования информации в нужных отсеках и так далее.
Если привести бытовой пример из офлайн-жизни — можно сравнить это с гаражом или, подвалом, а лучше — с помещением, которое вы взяли для организации склада.
Получив склад размером 1024 квадратных метра например, допустим, что вы приметесь просто заносить в него необходимые вещи и складывать в дальнем от входа углу…
По результату, как склад он функционировать все ровно не сможет. Потому как, по истечению какого-то времени, возможности поиска нужного предмета не будет, так как не будет возможности добраться до всех частей «кучи». На виду будут оставаться только те вещи, которые принесли недавно.

А, если же вы оборудуете склад стеллажами, да еще и автоматизируете его так, что по всему помещению будут беспрерывно ездить конвейерные ленты, и роботизированная техника будет аккуратно все раскладывать в порядке, согласно весу, названию, типу, размерам, цвету и тому подобное и так далее — складом можно будет пользоваться, и это использование станет невероятно удобным при поиске чего-либо.

Примерно теми же функциями наделена и файловая система на носителях информации, будь то жесткие диски, или флешки, или другие аналоги. Когда в «контейнер памяти» устанавливается файловая система — в зависимости от ее функционала, у нас появляется возможность что-то в нем хранить и пользоваться сохраненной информацией. Без файловой системы — накопители информации были бы практически бесполезными.

FAT32

Fat32 — самая старая, по возрасту, из представленных файловых систем. Ее структура широко применяется со времен Windows 95 и, не только в жестких дисках компьютеров и ноутбуков, но и на всех съемных носителях.

Файловая система Fat32 поддерживается всеми устройствами, работающими с накопителями информации. В связи с этим, не зависимо от их типа, будь то USB, SD или другие карты, устройства, предназначенные для их считывания, смогут распознать и работать с накопителем, отформатированным в ней. В большинстве случаев, Fat32 устанавливается, как система по умолчанию как на старые, так и на новые съемные накопители памяти именно потому, что в таком случае, любой работающий с такого типа картой гаджет, наверняка сможет ее распознать.

Данная файловая система довольно мобильная, имеет высокую пропускную способность и приемлемую гибкость. Хотя, у Fat32, есть свои минусы — например, на устройстве с файловой системой Fat32 нельзя сохранить файл размером больше 4 гигабайт или поместить в один каталог больше 8 терабайт информации. Соответственно — эти ограничения действуют на всех носителях, с файловой системой Fat32.

Fat32 является довольно быстрой и устойчивой, однако, по мере расширения объема памяти устройств, увеличения размера хранимых файлов и других, необходимых для введения новшеств, появилась потребность в создании еще более функциональной файловой системы. Тогда, разработчиками из Microsoft, была создана новая файловая система NTFS…

NTFS — файловая система, имеющая более широкий функционал, по сравнению со своим предшественником Fat32. В ее возможности входят такие функции, как возможность шифрования файлов, журналирования изменений, размещения жестких ссылок, установки дисковой квоты и так далее.
Аббревиатура NTFS расшифровывается как new technology file system — «файловая система новой технологии».
NTFS была создана в первую очередь для увеличения надежности и обеспечения большей производительности и эффективности файловой системы. За основу, при ее разработке, была взята High Performance File System, в HPFS-квотирование которой, разработчики из Microsoft добавили, журналируемость, разграничение доступа и аудит, назвав файловую систему NTFS.

Основными преимуществами NTFS над Fat32 будут являться:

• возможность автоматического восстановления, в случае возникновения некоторых ошибок диска
• поддержка хранения файлов больших размеров (NTFS может вмещать файлы размером до 16 Тб.)
• Улучшенная поддержка больших разделов диска
• Более высокий уровень безопасности

Однако, с файловой системой NTFS будут работать не все устройства. Например — некоторые системы могут только считывать данные, но не записывать на носитель с такой файловой системой, а, какие-то устройства могут и вовсе не работать с NTFS. Хотя, стоит отметить, что основная масса устройств будут работать как на запись так и на чтение, и без труда распознавать накопители с данной файловой системой.

exFAT

Файловая система exFat является самой молодой из трех представленных, в связи с чем, ее можно назвать и самой современной. По сути, exFat — представляет собой усовершенствованный вариант файловой системы Fat32. В целом, это та же Fat32, но уже без ограничений.

От всех файловых систем, exFat, в первую очередь, отличают относительная легкость и простота, в связи с чем, лучше всего она подходит для использования на съемных носителях, таких как SD-карты, USB-флеш накопители и т.д. Кроме прочего, с exFat совместимы практически все устройства и операционные системы. То есть, в отличие от NTFS, тут не приходится сталкиваться с тем, что какое-то устройство не сможет прочитать содержимое накопителя или будет работать только на считывание. Подавляющее большинство гаджетов и систем будут иметь возможность как считывать, так и записывать информацию на накопители с файловой системой exFat.

Что касается ограничений по размеру записываемых файлов — в exFat можно сказать, что их практически не существует, потому как, максимальный размер файла, который способна вместить данная файловая система, составляет 16 эксабайт, что является невероятно большим объемом по сегодняшним меркам.

What is windows fat32 file system

When you write data to a storage medium whether it’s a hard drive or an SSD or an SD card or a micro SD card or a USB flash drive you need to write the data in such a way that it can be found again. You can’t just write it randomly on a drive and then expect to get it back one day when you need it. It needs to be organized and that organization is called a file system.

A File System is a collection of rules and algorithms that is responsible for translating logical file operations to the physical storage of information. In simpler words, we can say that the file system controls the flow of storage and retrieval of data in a device.

There are 3 types of the file system in a device:

1. FAT32
2. exFAT
3. NTFS

As mentioned earlier when you store a file on a disk, the operating system needs to know where the file is physically located. It needs to have a way to associate a file name with that file’s contents. In addition to that, there might be other things like folders and file permissions, etc. In this article, we will look into the key difference between them.

FAT32

FAT32 or the File Allocation Table file system is one of the oldest file systems available on the Windows machine. It was first introduced on MS-DOS 7.1 / Windows 95 OSR2 in 1996 replacing the previous FAT16 file system. It was originally developed for floppy disks however over the years it found its way onto the hard drive, USB flash drives, and SSD cards, and it was the default file system for windows up until Windows XP. There have been several variations of FAT, based on the size of the table as it’s a file allocation table that holds information about the files like FAT8, FAT12, and FAT16. FAT32 is almost universally understood not only by PCs running Windows but also Linux, macOS, cameras, media players, game consoles, smart TVs, Android phones, and so on. Being one of the oldest file systems, it has some profound limitations.

But there are also some advantages of using a FAT32. They are listed below:

Advantages:

• A FAT32 file system can hold up to 268,173,300 files, provided it is using 32KB clusters
• The backup FAT table copy gets automatically relocated to the root folder in FAT32 systems, which further can be used for the restoration of files.
• In FAT32 file systems the drive sizes between 2 and 16 TB with 64KB clusters.
• FAT32 is the official format for SD and SDHC cards.
• It’s also the defacto standard for many USB flash drives and even some types of external hard drives.

Limitations:

• Each file in a FAT32 drive can have a maximum size of 4GB (GigaBytes).
• No control over file permissions and data security.
• The native disk’s maximum disk size for FAT32 is 32 GB. It is possible to expand it up to 2TB using 3rd party tools. The theoretical limit for the same is 16TB.
• FAT32 is no longer used on modern, internal Windows hard drives as most systems have adopted the NTFS standard. This can raise compatibility issues.

exFAT

The extended File Allocation Table system or exFAT was designed by Microsoft and introduced in 2006. It allows for files larger than 4GB. It was adopted by the SD card association for the default file system of cards greater than 32GB. The limits of exFAT are measured in PetaBytes(PB) and ExaBytes(EB). It is important to note that if an OEM wants to use exFAT it needs to pay for the license to Microsoft.

Advantages:

• It supports the restoration of deleted files.
• Data recovery in the exFAT system is one of its highlights.
• There are no limits on file size or partition size practically.

Limitations:

• It’s not compatible with as many device types as compared to its predecessor FAT32.
• Unlike NTFS, advanced functionalities like Journaling functionality, disk quotas, and file compression, etc are not available in exFAT.
• Data security is not as reliable as compared to NTFS.

The New Technology File System or NTFS was developed for Windows NT, and it was a default file system for all the members of the Windows NT family of operating system right up until Windows XP which kind of combined NT and the framework of the traditional windows together. On Windows XP and the NTFS became the default for Windows including Windows 10 which you may well be using today. The file sizes in NTFS are measured in ExaBytes(EB).

Advantages:

• It has features like file compression, file permission, and file encryption. These are all built-in at a file system level.
• NTFS is a journaling file system, meaning there are two types of data that are stored when you actually write some data to a disk. There’s the actual file content, and metadata about the file like the file name, its permissions, and its location on the disk, etc. So any operations performed on the data like deletion or renaming or relocating file doesn’t affect the data itself but just changes the metadata. A journal stores the intention of the file system before it starts its operations. This ultimately reduces system corruption due to unexpected restarts.
• No restrictions on the size of partitions

Limitations:

• The biggest issue with the NTFS is compatibility with other systems. NTFS is petty much a Windows thing. But some cleanroom implementations for Linux and macOS not written by Microsoft are also available over the internet to overcome this restriction.
• It is relatively slow compared to its contemporaries.
• It has a small disk size.
• The macOS and most Linux distributions have Read-only support by default.

This article is contributed by Shubrodeep Banerjee and Akash Sharan. If you like GeeksforGeeks and would like to contribute, you can also write an article using contribute.geeksforgeeks.org or mail your article to contribute@geeksforgeeks.org. See your article appearing on the GeeksforGeeks main page and help other Geeks.

Please write comments if you find anything incorrect, or you want to share more information about the topic discussed above.