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

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

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

Sistemas de arquivos 101

Diferentes sistemas de arquivos são simplesmente maneiras 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 da unidade em partes individuais, que são os arquivos. Ele também fornece uma maneira de armazenar dados sobre esses arquivos – por exemplo, seus nomes de arquivo, 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, para que o sistema operacional possa ver o que está na unidade em um só lugar, em vez de vasculhar toda a unidade para encontrar um arquivo .

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

A metáfora aqui é um sistema de arquivamento de papel – os bits de dados em um computador são chamados de “arquivos” e são organizados em um “sistema de arquivos” da mesma forma que os arquivos de papel podem ser organizados em armários de arquivo. Existem diferentes maneiras de organizar esses arquivos e armazenar dados sobre eles – “sistemas de arquivos”.

Mas por que existem 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 têm recursos de segurança adicionais e alguns oferecem suporte a unidades com grande capacidade de armazenamento, enquanto outros funcionam apenas em unidades com uma quantidade menor de armazenamento. Alguns sistemas de arquivos são mais robustos e resistentes à corrupção de arquivos, enquanto outros trocam essa robustez por velocidade adicional.

Não existe um sistema de arquivos ideal para todos os usos. Cada sistema operacional tende a usar seu próprio sistema de arquivos, no qual os desenvolvedores do sistema operacional também trabalham. Microsoft, Apple e os desenvolvedores do kernel do Linux trabalham em seus próprios sistemas de arquivos. Novos sistemas de arquivos podem ser mais rápidos, mais estáveis, escalar melhor para dispositivos de armazenamento maiores e ter mais recursos do que os antigos.

Há muito trabalho envolvido no projeto de um sistema de arquivos, e isso 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 dispostos, organizados, indexados e como os metadados são associados a eles. Sempre há espaço para ajustar – e melhorar – como isso é feito.

Mudança de sistemas de arquivos

Cada partição é formatada com um sistema de arquivos. Às vezes, você pode “converter” uma partição em um sistema de arquivos diferente e manter os dados nele, mas raramente é a opção ideal. Em vez disso, você provavelmente desejará primeiro copiar seus dados importantes da partição.

Posteriormente, dar à partição um novo sistema de arquivos é simplesmente uma questão de “formatá-lo” com aquele sistema de arquivos no sistema operacional que o suporta. Por exemplo, se você tiver uma unidade formatada para Linux ou Mac, poderá formatá-la com NTFS ou FAT32 no Windows para obter uma unidade formatada para Windows.

Os sistemas operacionais também formatam partições automaticamente com o sistema de arquivos apropriado durante o processo de instalação do sistema operacional. Se você tiver uma partição formatada para Windows na qual deseja instalar o Linux, o processo de instalação do Linux formatará sua partição NTFS ou FAT32 com o sistema de arquivos Linux preferido pela distribuição Linux de sua escolha.

Portanto, se você tiver um dispositivo de armazenamento e quiser usar um sistema de arquivos diferente nele, apenas copie os arquivos primeiro para fazer o backup. Em seguida, formate essa unidade com uma ferramenta como Gerenciamento de disco no Windows , GParted no Linux ou Utilitário de disco no Mac OS X.

Uma visão geral dos sistemas de arquivos comuns

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

• FAT32 : FAT32 é um sistema de arquivos Windows mais antigo, mas ainda é usado em dispositivos de mídia removível – apenas os menores, no entanto. Discos rígidos externos maiores de 1 TB ou mais provavelmente virão formatados com NTFS. Você só vai querer usar isso com pequenos dispositivos de armazenamento ou para compatibilidade com outros dispositivos como câmeras digitais, consoles de jogos, decodificadores e outros dispositivos que suportam apenas FAT32 e não o sistema de arquivos NTFS mais recente.
• NTFS : Versões modernas do Windows – desde o Windows XP – usam o sistema de arquivos NTFS para a partição do sistema. As unidades externas podem ser formatadas com FAT32 ou NTFS.
• HFS + : Macs usam HFS + para suas partições internas, e eles gostam de formatar drives externos com HFS + também – isso é necessário para usar um drive externo com Time Machine para que os atributos do sistema de arquivos possam ter backups adequados, por exemplo. Os Macs também podem ler e gravar em sistemas de arquivos FAT32, embora só possam ler em sistemas de arquivos NTFS por padrão – você precisa de um 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. Ext2 é um sistema de arquivos mais antigo e carece de recursos importantes, como registro em diário – se houver falta de energia ou um computador travar 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 rápido – é o sistema de arquivos padrão na maioria das distribuições Linux agora, e é mais rápido. O Windows e o Mac não oferecem suporte a esses sistemas de arquivos – você precisará de uma ferramenta de terceiros para acessar os arquivos nesses sistemas de arquivos. Por esse motivo, geralmente é ideal formatar as partições do sistema Linux como ext4 e deixar os dispositivos removíveis formatados com FAT32 ou NTFS se precisar de compatibilidade com outros sistemas operacionais. O Linux pode ler e gravar em FAT32 ou NTFS.
• Btrfs : Btrfs – “melhor sistema de arquivos” – é um sistema de arquivos Linux mais recente 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 grandes quantidades de armazenamento.
• Troca : 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 swap pelo sistema operacional – é como o arquivo de paginação no Windows , mas requer uma partição dedicada.

Existem outros sistemas de arquivos também – especialmente no Linux e outros sistemas semelhantes ao UNIX .

---

Um usuário de computador típico não precisa saber a maioria dessas coisas – deve ser transparente e simples – mas saber o básico ajuda a entender questões como, “Por que esta unidade formatada para Mac não funciona com 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