6Aug

O que é um sistema de arquivos, e por que há tantos deles?

Diferentes sistemas operacionais suportam sistemas de arquivos diferentes. Sua unidade removível deve usar o FAT32 para obter a melhor compatibilidade, a menos que seja maior e precisa de NTFS.As unidades formatadas com Mac usam o HFS + e não funcionam com o Windows. E o Linux também possui seus próprios sistemas de arquivos.

Infelizmente, mesmo os usuários comuns de computadores precisam pensar sobre os diferentes sistemas de arquivos e com o que eles são compatíveis. Aqui está o que você precisa saber sobre os sistemas de arquivos - e por que existem tantos diferentes.

File Systems 101

Diferentes sistemas de arquivos são simplesmente formas diferentes de organizar e armazenar arquivos em um disco rígido, unidade flash ou qualquer outro dispositivo de armazenamento. Cada dispositivo de armazenamento tem uma ou mais partições, e cada partição é "formatada" com um sistema de arquivos. O processo de formatação simplesmente cria um sistema de arquivos vazio desse tipo no dispositivo.

Um sistema de arquivos fornece uma maneira de separar os dados na unidade em peças individuais, que são os arquivos. Ele também fornece uma maneira de armazenar dados sobre esses arquivos - por exemplo, seus nomes de arquivos, permissões e outros atributos. O sistema de arquivos também fornece um índice - uma lista dos arquivos na unidade e onde eles estão localizados na unidade, de modo que o sistema operacional pode ver o que está na unidade em um lugar em vez de pentear toda a unidade para encontrar um arquivo.

Seu sistema operacional precisa entender um sistema de arquivos para que ele possa exibir seu conteúdo, abrir arquivos e salvar arquivos para ele. Se seu sistema operacional não entender um sistema de arquivos, você poderá instalar um driver de sistema de arquivos que forneça suporte - ou você simplesmente não pode usar esse sistema de arquivos com esse sistema operacional.

A metáfora aqui é um sistema de arquivamento de papel - os bits de dados em um computador são chamados de "arquivos", e eles são organizados em um "sistema de arquivos" da maneira como os arquivos em papel podem ser organizados em arquivos. Existem diferentes maneiras de organizar esses arquivos e armazenar dados sobre eles - "sistemas de arquivos".

Mas por que há tantos?

Nem todos os sistemas de arquivos são iguais. Diferentes sistemas de arquivos têm diferentes maneiras de organizar seus dados. Alguns sistemas de arquivos são mais rápidos do que outros, alguns possuem recursos de segurança adicionais e algumas unidades de suporte com grandes capacidades de armazenamento, enquanto outros apenas funcionam em unidades com menor quantidade de armazenamento. Alguns sistemas de arquivos são mais robustos e resistentes à corrupção de arquivos, enquanto outros trocam essa robustez por velocidade adicional.

Não há um melhor sistema de arquivos para todos os usos. Cada sistema operacional tende a usar seu próprio sistema de arquivos, que os desenvolvedores do sistema operacional também funcionam. A Microsoft, a Apple e os desenvolvedores do kernel do Linux trabalham todos em seus próprios sistemas de arquivos. Os novos sistemas de arquivos podem ser mais rápidos, mais estáveis, dimensionar melhor para dispositivos de armazenamento maiores e ter mais recursos do que os antigos.

Há muito trabalho que se destina a projetar um sistema de arquivos, e pode ser feito de muitas maneiras diferentes. Um sistema de arquivos não é como uma partição, que é simplesmente um pedaço de espaço de armazenamento. Um sistema de arquivos especifica como os arquivos são definidos, organizados, indexados e como os metadados estão associados a eles. Há sempre espaço para ajustar - e melhorar - como isso é feito.

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Cada partição é formatada com um sistema de arquivos.Às vezes, você pode "converter" uma partição para um sistema de arquivos diferente e manter os dados nele, mas isso raramente é uma opção ideal. Em vez disso, você provavelmente deseja copiar primeiro os dados importantes da partição.

Depois, dar à partição um novo sistema de arquivos é simplesmente uma questão de "formatá-lo" com esse sistema de arquivos no sistema operacional que o suporta. Por exemplo, se você tiver uma unidade com formato Linux ou Mac, você pode formatá-lo com NTFS ou FAT32 no Windows para obter uma unidade formatada no Windows.

Os sistemas operacionais automaticamente formam partições com o sistema de arquivos apropriado durante o processo de instalação do sistema operacional também. Se você tiver uma partição formatada no Windows que deseja instalar o Linux, o processo de instalação do Linux formata sua partição NTFS ou FAT32 com o sistema de arquivos Linux preferido pela distribuição de Linux de sua escolha.

Então, se você possui um dispositivo de armazenamento e deseja usar um sistema de arquivos diferente, basta copiar os arquivos dele primeiro para os fazer backup. Em seguida, crie um formato com uma ferramenta como o Gerenciamento de disco no Windows, o GParted no Linux ou o Disk Utility no Mac OS X.

Uma visão geral dos sistemas de arquivos comuns

Aqui está uma visão geral rápida de alguns dos sistemas de arquivos mais comuns que você encontrará.Não é exaustivo - há muitos outros diferentes.

  • FAT32 : FAT32 é um sistema de arquivos antigo do Windows, mas ainda é usado em dispositivos de mídia removíveis - apenas os mais pequenos. Maiores discos rígidos externos de 1 TB ou provavelmente provavelmente serão formatados com NTFS.Você só deseja usar isso com pequenos dispositivos de armazenamento ou para compatibilidade com outros dispositivos como câmeras digitais, consoles de jogos, set-top boxes e outros dispositivos que apenas suportam FAT32 e não o sistema de arquivos NTFS mais recente.
  • NTFS : versões modernas do Windows - desde o Windows XP - use o sistema de arquivos NTFS para a partição do sistema. Os discos externos podem ser formatados com FAT32 ou NTFS.
  • HFS + : os Macs usam o HFS + para suas partições internas e eles gostam de formatar unidades externas com HFS + também - isso é necessário para usar uma unidade externa com o Time Machine para que os atributos do sistema de arquivos possam ser devidamente copiados, por exemplo. Os Mac também podem ler e gravar em sistemas de arquivos FAT32, embora eles só possam ler os sistemas de arquivos NTFS por padrão - você precisaria de software de terceiros para gravar em sistemas de arquivos NTFS a partir de um Mac.
  • Ext2 / Ext3 / Ext4 : Você verá frequentemente os sistemas de arquivos Ext2, Ext3 e Ext4 no Linux. O Ext2 é um sistema de arquivos mais antigo e carece de recursos importantes como o registro no diário - se a energia apagar ou um computador falhar ao gravar em uma unidade ext2, os dados podem ser perdidos. Ext3 adiciona esses recursos de robustez ao custo de alguma velocidade. Ext4 é mais moderno e mais rápido - é o sistema de arquivos padrão na maioria das distribuições Linux agora e é mais rápido. Windows e Mac não suportam estes sistemas de arquivos - você precisará de uma ferramenta de terceiros para acessar arquivos em tais sistemas de arquivos. Por esse motivo, muitas vezes é ideal para formatar suas partições de sistema Linux como ext4 e deixar dispositivos removíveis formatados com FAT32 ou NTFS se você precisar de compatibilidade com outros sistemas operacionais. O Linux pode ler e escrever tanto para FAT32 como para NTFS.
  • Btrfs : Btrfs - "melhor sistema de arquivos" - é um sistema de arquivos Linux mais novo que ainda está em desenvolvimento. Não é o padrão na maioria das distribuições Linux neste momento, mas provavelmente substituirá o Ext4 um dia. O objetivo é fornecer recursos adicionais que permitem que o Linux seja dimensionado para maiores quantidades de armazenamento.
  • Swap : no Linux, o sistema de arquivos "swap" não é realmente um sistema de arquivos. Uma partição formatada como "swap" pode ser usada apenas como espaço de troca pelo sistema operacional - é como o arquivo de página no Windows, mas requer uma partição dedicada.

Existem também outros sistemas de arquivos - especialmente no Linux e outros sistemas semelhantes a UNIX.

Um usuário de computador típico não precisa saber a maior parte dessas coisas - deve ser transparente e simples - mas saber o básico ajuda você a entender perguntas como "Por que essa unidade com formato Mac não funciona com o meu PC com Windows?"e "Devo formatar este disco rígido USB como FAT32 ou NTFS?"

Crédito da imagem: Gary J. Wood no Flickr, kleuske no Flickr