El documento describe varios sistemas de archivos, incluyendo FAT16, Ext2, y NTFS. FAT16 divide el disco en unidades de asignación llamadas clusters que van desde 0 a 65536. Ext2 es un sistema de archivos diseñado para Linux que implementa i-nodos en lugar de una tabla FAT. NTFS, usado en Windows, almacena información detallada sobre archivos en una estructura llamada tabla maestra de archivos.

1. SISTEMA DE ARCHIVOS
Sistemas de Archivos FAT16
Un sistemade archivos es el modo en que un sistema operativo almacena información sobre
un medio, que puede ser un diskette, un disco rígido, etc.
Desde lossistemasmásantiguosse hanplanteadoalgunos problemasylimitaciones acerca de
los cuales pasaremos revista en esta serie de artículos.
Empezaremosconel sistemade archivosofile systemmásdifundidoenlaactualidadque esel
que utiliza el DOS, el Windows 3.X y el Windows 95. Se llama FAT 16. De este sistema hay
variacionestalescomoFAT12 y el nuevo FAT 32. El FAT 12 se emplea en diskettes y se usó en
los primeros discos de menos de 20 MB. El FAT 32 es la última implementación que propuso
Windows para superar algunos problemas típicos de FAT16.
Tengamos en cuenta que FAT16 es un sistema bastante primitivo y que fue pensado para
discosde 20 o 30 MB y actualmente se locontinúautilizandocondiscosde 2 ó 3 GB. La ideade
este sistema es dividir la distribución (layout) física del disco, que se divide en cilindros,
cabezas y sectores (CHS), en unidades de asignación lógicas o clusters que se numeren
simplemente desde 0 hasta X.
La FAT,esla tablade ubicaciónde archivos(fileallocationtable)yesunode los elementos, no
el más importante, de unsistemade archivos.Ante todo,loque esfundamental enundiscoes
un sector de arranque o boot record que es el primer sector del disco o de la partición y que
permitirá a la CPU saber cómo tratar a ese disco. Es decir que aquí el disco "informa" a la CPU
características tales como de qué medio se trata, el tamaño del cluster, el tamaño de la FAT,
qué sistema de archivos se usan, cantidad de cabezas y sectores entre otros.
Hay que tener en cuenta que en un solo disco rígido podemos tener varios discos lógicos. De
estaforma tendremosunbootrecord por cada disco lógico. La información acerca de cuántos
volúmeneso"particiones"hayenundiscoy sutipo,se encuentraenuna tablade un sector de
longitudque se llamatablade particiones.Enrealidadloprimeroque leelaCPUde un disco es
esta tabla, y esta remite al/a los boot record/s pertinentes. (En los diskettes no hay tabla de
partición sino directamente el boot record).
No confundamos boot record con el hecho de que un disco o diskette sea "booteable".
Luego,losdirectoriosnosdaránel nombre,el tamaño, las ubicaciones lógicas de los archivos,
atributos, etc. considerándose los subdirectorios como de la misma naturaleza que los
archivos. Es decir que se trata de una estructura recursiva que se puede extender
indefinidamente.Estoesloque se llamacomúnmente árbol jerárquicootree.Hayun atributo,
un byte,que determinasi unaentrada de directorio es un archivo o un subdirectorio que a su
vez puede contener otros archivos o subdirectorios.
Hasta este momentoconeste file systemque estamosdescribiendoyatenemos la posibilidad
de almacenar archivos y subdirectorios en forma contigua. La implementación de la FAT se

2. hace necesaria porque las aplicaciones de la vida real necesitan que los archivos puedan
aumentar su tamaño.
Pensemos el siguiente ejemplo. Si copio a un disco tres archivos de un MB c/u con un file
systemsinFAT,enel momentoenque necesite agregarinformación al primer archivo, tendré
que efectuaroperacionescomplicadas talescomo:verificarel espaciolibre contiguoque tengo
disponible enel disco(comocondición tiene que haber espacio igual o mayor al tamaño final
que tendráel archivo).Luego tendría que copiar el primer archivo de 1 MB a continuación del
últimoy a continuación agregar la información nueva, digamos otros 200KB. De este modo el
discoquedaríacon 1 MB libre al inicio(espaciodelarchivoque se movió),1MB ocupadopor el
segundo archivo, 1 MB ocupado por el tercero y 1,2MB ocupado por el primer archivo que
creció 200KB y a continuación el resto libre del disco hasta el final. Este tipo de
implementaciones ocuparía mucha memoria y traería además problemas de performance
insalvables.
La solución que adoptan todos los sistemas operativos de una u otra manera es la de
considerar los archivos como compuestos de unidades lógicas o clusters. Esto soluciona el
problemadescriptomásarribay porotro ladohace que una vezinterpretadoel bootrecord,la
CPU ya no maneje cilindros,cabezasysectoressinosiempre clustersounidadesde asignación.
Pero cuántos clusters puede tener un disco, o mejor dicho una partición: pues bien, la
respuesta viene dada justamente por la denominación que se usa para distinguir los file
systems: en un sistema fat12 podrá haber cómo máximo 2^12 (=4096) clusters y en FAT16
2^16 (=65536) clusters.
En FAT 16 veremos que la cantidad final de clusters de una partición va a ser variable entre
2^15 y 2^16, es decir entre 32768 y 65536. Hagamos algunas cuentas: sabemos que podemos
asignar un máximo de 65536 unidades por partición. Por lo tanto, si se trata de una partición
de entre 1024 y 2048 MB, el tamaño del cluster será de 32768 B
En el caso de 1024MB se usarán aproximadamente 32768 clusters (2 ^15) y en el caso de una
partición de 2 GB, 65536. En una partición de 1600MB, por ejemplo, la cantidad de clusters
será la división de los 1600MB por 32768 Bytes.
Mencionemos de paso que el tamaño máximo de partición que soporta el DOS es de 2 GB.
Se desprende laconclusiónde que paraunaparticiónde 1 GB no se puede tener más cantidad
de clustersporque el tamañodel mismoesde 32KB. Perosi laparticiónva a ser de menos de 1
GB, entonces, puedo nuevamente tener los 65536 clusters, pero esta vez de 16KB cada uno.
De la misma manera, una partición de entre 512 MB y 1024 MB se formará por clusters de
16384 bytes. La cantidad de clusters será siempre entre 32768 y 65536. Y así sucesivamente.
Ext2
Ext2 (secondextendedfilesystem o “segundo sistema de archivos extendido”) es un sistema
de archivos para el kernel Linux. Fue diseñado originalmente por Rémy Card. La principal

3. desventaja de ext2 es que no implementa el registro por diario (en inglés Journaling) que sí
implementa su sucesor ext3, el cual es totalmente compatible.
Ext2 fue el sistemade ficherospordefectode lasdistribucionesde Linux RedHatLinux,Fedora
Core y Debian hasta ser reemplazado recientemente por su sucesor ext3.
Los límites son un máximo de 2 TB de archivo, y de 4 TB de partición.
El sistemade ficherostieneuntipode tablaFATde tamañofijo,donde se almacenanlai-nodo.
Los i-nodos son una versión muy mejorada de FAT, donde un puntero i-nodo almacena
informacióndel archivo(rutaopath,tamaño,ubicaciónfísica).En cuantoa laubicación,esuna
referenciaaunsector del discodonde están todos y cada una de las referencias a los bloques
del archivofragmentado.Estosbloquessonde tamañoespecificablecuandose creael sistema
de archivos,desde los 512 bytes hasta los 4 kB, lo cual asegura un buen aprovechamiento del
espacio libre con archivos pequeños.
NTFS
(NewTecnologyFileSystem) significa"Sistemade Archivosde NuevaTecnologia",utilizadoen
la plataformaWindowsNT.permite el accesoaarchivosycarpetas por mediode permisos,no
escompatible con Linux (sololee ydificilmente escribe),ni conMs-DOS,ni Windows95, ni
Windows98, Se utilizaparaWindowsXP,MicrosoftWindowsVistayWindows7.Se basa en
una estructurallamada"tablamaestrade archivos"o MFT, la cual puede contenerinformación
detalladaenlosarchivos.Encuanto al rendimiento,el accesoalosarchivosenuna partición
NTFSes más rápidoque enuna particiónde tipoFAT,ya que usa unárbol binariode alto
rendimientoparalocalizaralosarchivos.En teoría, el tamañolímite de unaparticiónesde 16
exabytes(17mil millonesde TB).Sinembargo,el límite físicode undiscoesde 2TB. Nose
recomiendaensistemasconmenosde 400 MB.
Tiene muchosbeneficios:
 La capacidadde recuperarse apartir de algunoserroresrelacionados conel disco
automáticamente,loque FAT32nopuede hacer.
 Compatibilidadmejoradaparadiscosdurosmás grandes.
 Mejor seguridadporque puede utilizarpermisosycifradopararestringirel accesoa
archivosespecíficosparausuariosaprobados.
 Journalising:El conceptode journalisingse refiere aque si se arranca el sistemasin
haberlocerradocorrectamente noesnecesariohacerunchequeoyaque la
recuperaciónsucede de formaautomáticaapartir de su últimoestado.NTFSesun
sistemaseguroante fallasque puede autocorregirse encasi todaslassituaciones.
 Compresión:LosarchivosenunvolumenNTFStienenunatributodenominado
"compressed",que permite que cualquierarchivose guarde de formacomprimidacon

4. el propósitode ahorrar espacio,esacompresiónestransparente paralasaplicaciones.
La compresiónse llevaacabo por bloquesde 16 clustersyse usan"clustersvirtual"
Seguridad:
Tienenundescriptorde seguridadque aseguraque ningúnprocesopuede accederaun
archivoa menosque dispongade lospermisosotorgadosporel administradordel sistemao
por el propietariodel archivo.Porlotantoantesde un procesopuedaabrirun manejadora
cualquiertipode objeto,el sistemacompruebaque tienenlaautorizaciónadecuada.
EsquemaGeneral - NTFS
Boot Partition Record
En losprimeros8Kb se contiene lainformacionsobre el volumen(tipodpartición,largo,etc.),
juntocon el bloque del códigobásicoparainiciaral sistemaoperativo.
MTF
La tablamaestracontiene el donde yel comoestánalmacenadoslosarchivosjuntocontodos
losatributosasociadosa estos.
Archivos del Sistema
Contiene lainformaciónsobre losdatosyoperacionesque se realizansobre elsistemade
archivos:espaciolibre,logde transaccionalidad,etc.
Área de archivos
Donde Realmente se almacenanlosdatosdel usuario.
MFT
En el sistemade archivoNTFScada componente esunarchivo,hastala informacióndel
sistema.El archivomás importante esel MFT (MasterFile Table).esundirectoriocentralizado
que contiene informaciónde todoslosarchivosdel discoincluyéndoloaél mismo.
Contiene registrosde losarchivosydirectoriosde lapartición.El primerregistro,llamado
descriptor,contieneinformaciónacercade laMFT (unacopia de estainformaciónse almacena
enel segundoregistro).El tercerregistrocontieneel archivode registro.Este esunarchivo
que contiene todaslasaccionesllevadasacaboenla partición.Lossiguientesregistros,que
constituyenloque se conoce comoel núcleo,hacenreferenciaacada archivoy directoriode la
particiónenla formade objetosconatributosasignados.Estoimplicaque lainformaciónque
concierne acada archivose almacenaenun archivoy éste se registradentrode la MFT.