Sistem berkas FAT atau FAT File System adalah sebuah sistem berkas yang
menggunakan struktur tabel alokasi berkas sebagai cara dirinya beroperasi.
Untuk penyingkatan, umumnya orang menyebut sistem berkas FAT sebagai FAT saja. Kata FAT sendiri adalah
singkatan dari File Allocation Table, yang jika
diterjemahkan secara bebas ke dalam Bahasa Indonesia menjadiTabel Alokasi Berkas. Arsitektur FAT
sekarang banyak digunakan secara luas dalam sistem komputer dan kartu-kartu
memori yang digunakan dalam kamera digital atau pemutar media portabel.
FAT pertama kali dikembangkan oleh Bill Gates dan Marc McDonald, pada
tahun 1976-1977.
Sistem berkas ini merupakan sistem berkas utama untuk sistem operasi yang ada
saat itu, termasuk di antaranya adalah Digital Research Disk Operating System (DR-DOS), OpenDOS, FreeDOS, MS-DOS,
IBM OS/2 (versi 1.1, sebelum berpindah ke sistem HPFS), dan Microsoft Windows
(hingga Windows Me). Untuk disket floppy, FAT telah distandardisasikan sebagai
ECMA-107 dan ISO/IEC 9293. Standar-standar tersebut hanya mencakup FAT12 dan
FAT16 tanpa dukungan nama berkas panjang, karena memang beberapa bagian dalam
standar nama file panjang di dalam sistem berkas FAT telah dipatenkan.
Sistem berkas ini digunakan oleh sistem
operasi MS-DOS (hanya versi FAT12 dan FAT16), Windows (hampir semua versi Windows;
untuk versi FAT yang didukung olehnya lihat pada bagian versi), GNU/Linux, dan masih banyak sistem operasi lainnya yang juga
mendukung, termasuk Macintosh Mac OS/X.
Versi
Ada beberapa versi
dari sistem berkas FAT, yang dibedakan dari berapa banyak unit alokasi yang
didukungya, yakni sebagai berikut:
§ FAT12
§ FAT16
§ FAT32
§ exFAT
FAT12 adalah sistem
berkas yang menggunakan ukuran unit
alokasi yang
memiliki batas hingga 12-bit, sehingga hanya dapat menyimpan maksimum hingga 212 unit alokasi saja (4096 buah).
Sistem berkas ini adalah sistem berkas asli dari FAT yang pertama kali
digunakan dalam sistem operasi MS-DOS.
Karena beberapa
sistem operasi Windows menggunakan ukuran unit alokasi sistem berkas yang
dibuat berdasarkan ukuran sektor (kelipatan 512 byte, dari 1 sektor hingga 16
sektor), FAT12 memiliki batasan pada kapasitasnya, yakni hingga 32 Megabyte.
Karena itulah, FAT12 umumnya hanya digunakan sebagai sistem berkas untuk media
penyimpanan floppy disk. Tabel berikut berisi
informasi sistem operasi apa saja yang mendukung sistem berkas FAT12.
Sistem operasi
|
Dukungan
|
MS-DOS
|
Ya (semua versi
MS-DOS)
|
Windows 95 (semua
versi)
|
Ya
|
Windows 98
|
Ya
|
Windows Millennium
Edition
|
Ya
|
Windows NT 3.x
|
Ya
|
Windows NT 4.0
|
Ya
|
Ya
|
|
Windows XP
|
Ya
|
Windows Server 2003
|
Ya
|
Windows Vista
|
Ya
|
FAT16 adalah sistem
berkas yang menggunakan unit
alokasi yang
memiliki batas hingga 16-bit, sehingga dapat menyimpan hingga 216 unit alokasi (65536 buah). Sistem
berkas ini memiliki batas kapasitas hingga ukuran 4 Gigabyte saja. Ukuran unit
alokasi yang digunakan oleh FAT16 bergantung pada kapasitas partisi yang hendak
diformat: jika ukuran partisi kurang dari 16 Megabyte, maka Windows akan
menggunakan sistem berkas FAT12, dan jika ukuran partisi lebih besar dari 16
Megabyte, maka Windows akan menggunakan sistem berkas FAT16. Tabel berikut
berisi informasi sistem operasi apa saja yang mendukung sistem berkas FAT16.
Sistem operasi
|
Dukungan
|
MS-DOS
|
Ya (versi 4.x ke
atas); Tidak (sebelum versi 4.x)
|
Windows 95 (semua
versi)
|
Ya
|
Windows 98
|
Ya
|
Windows Millennium
Edition
|
Ya
|
Windows NT 3.x
|
Ya
|
Windows NT 4.0
|
Ya
|
Windows 2000
|
Ya
|
Windows XP
|
Ya
|
Windows Server 2003
|
Ya
|
Windows Vista
|
Ya
|
VFAT adalah sebuah
variasi sistem berkas FAT16 yang mendukung nama berkas panjang,
hingga 255 karakter. Sistem berkas ini diintegrasikan ke dalam sistem operasi Windows 95 danWindows NT 3.51.
Meskipun mendukung nama berkas panjang, sebenarnya dalam struktur sistem berkas
ini tidak ada perubahan yang signifikan. Bahkan nama berkas panjang akan
memakai beberapa entri direktori secara sekaligus.
FAT32 adalah versi
sistem berkas FAT yang paling baru, yang diperkenalkan ketika Microsoft merilis
Windows 95 OEM Service Release 2 (Windows 95 OSR2). Tabel sistem operasi
Windows yang mendukung sistem berkas FAT32 ini sebagai berikut.
Sistem operasi
|
Dukungan
|
Tidak
|
|
Tidak
|
|
Ya
|
|
Ya (Windows 98 juga
memiliki utilitas untuk mengonversi FAT16 ke FAT32)
|
|
Ya
|
|
Tidak
|
|
Tidak
(Beberapa perusahaan, seperti Winternals membuat driver FAT32 untuk Windows NT 4.0) |
|
Ya
(Windows 2000 membatasi kapasitas partisi FAT32 yang dapat dibuat hingga 32768 Megabytes saja) |
|
Ya
(Windows XP membatasi kapasitas partisi FAT32 yang dapat dibuat hingga 32768 Megabytes saja) |
|
Ya
(Windows Server 2003 membatasi kapasitas partisi FAT32 yang dapat dibuat hingga 32768 Megabytes saja) |
|
Ya
(Windows Vista membatasi kapasitas partisi FAT32 yang dapat dibuat hingga 32768 Megabytes saja) |
Karena menggunakan
tabel alokasi berkas yang besar (32-bit), FAT32 secara teoritis mampu
mengalamati hingga 232 unit
alokasi (4294967296
buah). Meskipun demikian, dalam implementasinya, jumlah unit
alokasi yang
dapat dialamati oleh FAT32 adalah 228 (268435456
buah). Ukuran unit alokasi maksimum dapat mencapai 32768 byte (64 sektor),
sehingga secara teoritis dapat mengalamati 8 terabytes (8192 Gigabytes), meski
tidak disarankan. Selain itu, program instalasi beberapa keluarga sistem
operasi Windows NT 5.x ke atas hanya mengizinkan pembuatan partisi FAT32 hingga
32 Gigabyte (jika partisi lebih besar dari 32 GB, maka program instalasi
Windows hanya menyediakan sistem berkas NTFS). Dalam instalasi sistem operasi Windows NT 5.x ke atas,
jika ukuran partisi di mana Windows diinstalasikan kurang dari 2 Gigabyte,
program instalasi akan menggunakan sistem berkas FAT16; dan berlaku sebaliknya,
jika partisi di mana Windows hendak diinstalasikan lebih dari 2 Gigabyte,
program instalasi akan menggunakan sistem berkas FAT32.
FAT32 menggunakan
ukuran unit
alokasi yang
lebih kecil dibandingkan dengan sistem berkas FAT12/FAT16, sehingga FAT32 lebih
efisien ketika diaplikasikan pada partisi yang besar (ukurannya lebih besar
dari pada 512 Megabyte). Penghematan yang dilakukan oleh FAT32 dibandingkan
dengan FAT16/FAT12 kira-kira adalah 20% hingga 27%. Windows 98 memiliki
utilitas yang dapat digunakan untuk mengonversi partisi FAT16 menjadi FAT32
tanpa kehilangan data.
Berikut ini adalah
tabel perbandingan ukuran partisi dan ukuran unit alokasi sistem berkas (default)
yang digunakan oleh sistem berkas FAT.
Ukuran partisi
|
FAT12
|
FAT16
|
FAT32
|
0 MB hingga 6 MB
|
1024 byte (2
sektor)
|
Tidak didukung
|
Tidak didukung
|
7 MB hingga 16 MB
|
2048 byte (4
sektor)
|
Tidak didukung
|
Tidak didukung
|
17 MB hingga 32 MB
|
4096 byte (8
sektor)
|
512 byte (1 sektor)
|
Tidak didukung
|
33 MB hingga 64 MB
|
Tidak didukung
|
1024 byte (2
sektor)
|
512 byte (1 sektor)
|
65 MB hingga 128 MB
|
Tidak didukung
|
2048 byte (4
sektor)
|
1024 byte (2
sektor)
|
129 MB hingga 256
MB
|
Tidak didukung
|
4096 byte (8
sektor)
|
2048 byte (4
sektor)
|
257 MB hingga 512
MB
|
Tidak didukung
|
8192 byte (16
sektor)
|
4096 byte (8
sektor)
|
513 MB hingga 1024
MB
|
Tidak didukung
|
16384 byte (32
sektor)
|
4096 byte (8
sektor)
|
1025 MB hingga 2048
MB
|
Tidak didukung
|
32768 byte (64
sektor)
|
4096 byte (8
sektor)
|
2049 MB hingga 4096
MB
|
Tidak didukung
|
65536 byte (128
sektor)
Hanya dapat digunakan dalam keluarga Windows NT |
4096 byte (8
sektor)
|
4097 MB hingga 8192
MB
|
Tidak didukung
|
Tidak didukung
|
4096 byte (8
sektor)
|
8192 MB hingga
16384 MB
|
Tidak didukung
|
Tidak didukung
|
8192 byte (16
sektor)
|
16385 MB hingga
32768 MB
|
Tidak didukung
|
Tidak didukung
|
16384 byte (32
sektor)
|
32769 MB - 127.5 GB
|
Tidak didukung
|
Tidak didukung
|
32768 byte (64
sektor)
|
127.5 GB - 2 TB
|
Tidak didukung
|
Tidak didukung
|
65536 (128 sektor)
|
Tabel berikut berisi
informasi mengenai karakteristik dan fitur sistem berkas FAT
Karakteristik
|
FAT12
|
FAT16
|
FAT32
|
Panjang nama berkas
maksimum
|
8.3 dalam sistem
operasi MS-DOS,
hingga 260 karakter dalam sistem operasi Windows 32-bit |
8.3 dalam sistem
operasi MS-DOS,
hingga 260 karakter dalam sistem operasi Windows 32-bit |
Hingga 260 karakter
dalam sistem operasi Windows 32-bit,
juga membuat format nama berkas 8.3 |
Fitur keamanan
|
Tidak ada
|
Tidak ada
|
Tidak ada
|
Fitur kompresi data
|
Tidak ada
|
Tidak ada
|
Tidak ada
|
Jumlah unit alokasi
tabel alokasi berkas
|
12-bit (4096 buah)
|
16-bit (65536
buah),
|
32-bit (teoritis),
28-bit (praktik)
|
Jumlah unit alokasi
fisik tiap partisi
|
32680 sektor
|
65524 buah unit
alokasi
(seharusnya 65536 buah, tapi beberapa unit alokasi telah direservasikan) |
65527 buah unit
alokasi
(seharusnya 65536 buah, tapi beberapa unit alokasi telah direservasikan) |
Ukuran unit alokasi
maksimum
|
64 KB (maksimum);
32 KB (disarankan)
|
64 KB (teoritis);
32 KB (praktik); 16 KB (disarankan)
|
|
Kisaran ukuran unit
alokasi
|
512 byte hingga
2048 byte
|
512 byte hingga
65536 byte
|
512 byte hingga
65536 byte
|
Ukuran partisi
maksimum
|
32 MB
|
2 GB (pada semua
sistem operasi); 4 GB (hanya pada keluarga Windows NT)
|
8 TB (teoritis), 2
TB (implementasi; limitasi ini dikarenakan tabel partisidalam skema partisi MBR yang digunakan oleh
FAT32), 32 GB (Windows NT 5.x ke atas)
|
Ukuran berkas
maksimum
|
4 GB - 1 byte (232-1
byte)
|
4 GB - 1 byte (232-1
byte)
|
|
65536 berkas
|
4177920 berkas
|
||
Jumlah berkas
maksimum dalam direktori akar
|
512 berkas
(Penggunaan nama berkas panjang
(nama berkas yang tidak menggunakan format 8.3) dapat mengurangi jumlah ini
secara signifikan)
|
||
Saran penggunaan
|
Media penyimpanan
kurang dari 16 MB
|
Media penyimpanan
dari 16 MB hingga 511 MB
|
Media penyimpanan
dari 512 MB hingga 32768 MB. Gunakan NTFS atau
sistem berkas lainnya untuk media penyimpanan yang lain.
|
Tabel alokasi berkas
atau File Allocation Table merupakan sebuah tabel yang dipelihara di dalam hard
disk atau media penyimpanan lainnya oleh sistem operasi yang bertindak sebagai
"daftar isi media penyimpanan", yang menunjukan di mana direktori dan berkas disimpan
di dalam disk.
Ketika sebuah media
penyimpanan diformat dengan menggunakan FAT, sistem berkas ini akan membuat sebuah
tabel alokasi berkas yang disimpan pada lokasi yang dekat dengan permulaan
media penyimpanan tersebut. Media penyimpanan yang dimaksud adalah media
penyimpanan seperti sebuah hard disk, sebuah partisi dalam sebuah hard disk,
atau media penyimpanan portabel. Selain membuat satu tabel alokasi berkas,
sistem berkas tersebut juga membuat salinan dari sistem berkas tersebut, dan
berada pada media penyimpanan yang sama. Jika salah satu salinan mengalami
kerusakan, maka sistem berkas akan menggunakan salinan yang lain, dan mengganti
tabel yang rusak tersebut dengan salinan yang masih baik (cara kerja ini
disebut denganFAT Mirroring, yang bekerja seperti layaknya RAID 1).
Lokasi tabel alokasi berkas ditentukan di dalam sebuah area yang disebut dengan BIOS Parameter Block (BPB)
dalam boot sector sebuah
media penyimpanan yang menggunakan sistem berkas FAT.
FAT16 akan membuat
dua buah tabel alokasi berkas, yang diberi nama FAT1 dan FAT2. Tabel alokasi
berkas akan diletakkan pada area tertentu, yakni pada lokasi yang berdekatan
dengan boot sector. Tabel alokasi berkas akan berisi informasi-informasi
berikut:
§ Unused, yang menandakan
bahwa unit alokasi tersebut tidak terpakai
§ In use, yang menandakan
bahwa unit alokasi tersebut tidak dapat digunakan karena sedang digunakan oleh
sebuah berkas tertentu.
§ Bad, yang menandakan bahwa unit
alokasi tersebut tidak dapat digunakan karena mengalami kerusakan.
§ Last cluster, yang menandakan
bahwa unit alokasi tersebut merupakan unit alokasi terakhir yang dimiliki oleh
sebuah berkas.
Dalam strukturnya,
FAT16 membedakan antara direktori akar (root directory) dan direktori lainnya,
karena memang desain FAT16 menentukan lokasi direktori akar pada lokasi yang
spesifik, dan memiliki batasan jumlah entri yang dapat disimpan (hanya dapat
menampung 512 entri).
Direktori akar pada
sistem berkas FAT16 terdiri dari sebuah ukuran yang tetap dan diketahui, karena
berkas-berkas sistem operasi biasanya langsung diletakkan segera setelah
direktori akar tersebut. Lokasi yang diketahui untuk berkas-berkas sistem
operasi ini mengizinkan sistem operasi DOS, OS/2, atau Windows NT untuk
langsung memulai proses booting sistem operasi. Tetapi, keputusan desain ini
juga membatasi jumlah file yang dapat ditampung di dalam sebuah direktori akar
dari sebuah volume FAT16.
Entri-entri di dalam
direktori akar dan juga sub-direktori tidak diurutkan sehingga proses pencarian
terhadap berkas-berkas tertentu dapat memakan waktu yang lama, apalagi jika
volume tersebut mengandung banyak berkas dalam sebuah direktori.
Tabel alokasi berkas
dan juga direktori akar selalu diletakkan pada awal sebuah volume, atau
biasanya terletak pada lokasi track terluar
dari sebuah disk. Entri-entri tersebut merupakan entri-entri yang sering
sekali dibaca dari sebuah disk, utamanya pada sistem operasi yang mendukung multitasking, yang membutuhkan banyak
pergerakan head hard disk yang lamban.
Sistem berkas FAT-16
menggunakan unit alokasi (atau cluster) sebagai unit terkecil bagaimana ia
dapat menyimpan berkas. FAT-16 mendukung ukuran cluster dari 1 hingga 128 sektor. Selanjutnya, ada juga entri direktori yang menyediakan
ruangan yang cukup untuk menampung berkas dengan nama berkas berformat 8.3
(delapan nama berkas plus tiga nama ekstensi). Entri direktori pada sistem
berkas FAT-16 memiliki entri sebesar 32 byte untuk setiap berkas dan
subdirektori yang dikandung oleh direktori tersebut. Entri direktori tersebut
mengandung field-field berikut.
Field
|
Ukuran dalam bit
|
Ukuran dalam byte
|
Nama berkas
|
64
|
8
|
Ekstensi berkas
|
24
|
3
|
Atribut berkas
|
8
|
1
|
Ruangan yang
dicadangkan untuk berkas
|
80
|
10
|
Stempel waktu
berkas
|
16
|
2
|
Stempel tanggal
berkas
|
16
|
2
|
Alamat cluster
pertama berkas dalam tabel alokasi berkas
|
16
|
2
|
Ukuran berkas
terbesar
|
32
|
4
|
Struktur organisasi
dalam sistem berkas FAT16 tidaklah terlalu rumit rumit. Berkas-berkas akan
diberikan lokasi yang pertama kali ditemukan oleh sistem berkas dalam sebuah
partisi. Selanjutnya, sistem berkas akan memberikan nomor terhadap lokasi
tersebut, yang disebut dengan cluster number, yang merupakan
alamat lokasi cluster di mana berkas dimulai. Setiap cluster berisi penunjuk
(pointer) terhadap cluster berikutnya untuk berkas yang sama, atau indikasi
bahwa cluster yang bersangkutan merupakan akhir dari rangkaian cluster sebuah
berkas yang ditandai dengan bilangan basis 16 (hexadecimal) 0xFFFF (FAT16),
atau 0xFFF (FAT12). Sebagai contoh, pada sebuah berkas yang menggunakan 10 buah
cluster, berkas tersebut akan memiliki 10 buah entri di dalam tabel alokasi
file, dan juga 9 buah tautan terhadap tabel alokasi file tersebut, sedangkan 1
cluster terakhir berisi tanda bahwa ia adalah cluster terakhir, dan berisi
bilangan 0xFFFF. Umumnya, struktur sistem berkas seperti ini disebut sebagai
struktur linked-list.
exFAT
exFAT (singkatan dari
Extended File Allocation Table, atau sering disebut sebagai FAT64) adalah
sebuah sistem berkas proprietary yang cocok untuk digunakan oleh media-media
penyimpanan berbasis memori flash. Sistem berkas ini pertama kali dibuat oleh Microsoft
untuk perangkat-perangkat benam di dalam Windows Embedded CE 6.0 dan Windows
Vista Service Pack 1. Diperkenalkan pada bulan November 2006, sistem berkas ini
dapat digunakan sebagai alternatif dari sistem berkas NTFS, karena memang NTFS
memiliki struktur data yang relatif lebih besar ketimbang exFAT. [sunting]
Keunggulan exFAT
Beberapa keunggulan
yang ditawarkan oleh exFAT adalah sebagai berikut:
* Skalabilitas untuk HDD (hard disk drive)
berukuran besar.
* Ukuran berkas teoritis maksimal 264 (16
EiB). Sebagai perbandingan, FAT-32 hanya mendukung ukuran berkas maksimal
hingga 232 (4 GB).
* Ukuran Cluster yang didukung hingga 2255
Sector, dengan batasan implementasi hingga 32 MB (Megabyte).
* Performa untuk alokasi ruangan kosong dan
penghapusan ditingkatkan karena file system ini memperkenalkan implementasi
baru, yaitu Free Space Bitmap
* Mendukung lebih dari 216 (65536) berkas di
dalam sebuah direktori tunggal.
* Mendukung fitur access control list (ACL),
seperti halnya NTFS. Sayangnya, fitur ini belum didukung sepenuhnya di dalam
Windows Vista Service Pack 1.
* Mendukung Transaction-Safe FAT File System
(sebuah fungsi opsional untuk Windows CE yang diaktifkan).
* Memiliki ruangan tersendiri yang bisa
digunakan oleh OEM untuk melakukan kustomisasi terhadap sistem berkas untuk
karakteristik perangkat tertentu.
* Timestamp dapat ditampilkan dalam UTC,
tidak hanya dalam local time saja.
[sunting] Kelemahan
exFAT
Beberapa kelemahan
yang dimiliki oleh exFAT, jika dibandingkan dengan file system FAT sebelumnya
(FAT12, FAT16, atau FAT32) adalah:
* Perangkat yang menggunakan file system
exFAT tidak bisa menggunakan kemampuan ReadyBoost milik Windows Vista (namun
pada Windows 7, Microsoft sudah membuat file system exFAT yang baru dengan
dukungan ReadyBoost).
* Status lisensi yang belum jelas. Akan
tetapi, Microsoft telah mempatenkan beberapa bagian dari file system FAT.
* Tidak bisa diakses oleh sistem-sistem
operasi Windows terdahulu, sebelum Windows Vista Service Pack 1 atau Windows CE
6.0.
* Belum tersedia implementasi dalam proyek
open source.
