Les systèmes d'exploitations Windows de Microsoft Windows utilise deux principaux systèmes de fichiers : NTFS, le format principal des versions modernes depuis XP, et le système de fichiers FAT, dont l'origine est l'ancien DOS. On trouve également le système de fichiers ReFS dans la nouvelle génération des serveurs à partir de Windows Server 2012. Enfin, plus rarement, on trouve le système de fichiers HPFS sur des machines extrêmement anciennes exécutant Windows NT jusqu'à la version 3.5.

system de fichiers Windows

Système de fichiers FAT

Le système de fichiers de Windows FAT (File Allocation Table) est le plus simples et le plus ancien pour Windows, depuis les années 1980. Il se compose du secteur d'amorçage et une table d'allocation de fichiers et d'un espace de stockage de données. Chaque dossier est un tableau d'enregistrement de 32 octets. Chaque octet défini un fichier appartenant au même dossier.

Un enregistrement attribue le premier bloc au fichier. Le bloc suivant se trouve dans la table d'allocation de blocs comme une liste chaînée. La table d'allocation de bloc contient un tableau de descripteurs de bloc. Une valeur nulle indique que le bloc n'est pas utilisé, et une valeur différente de zéro se rapporte au bloc suivant d'un fichier ou à une valeur spéciale pour sa fin.

Les nombres dans FAT12, FAT16, FAT32 représentent le nombre de bits pour adresser un bloc du système de fichiers. Cela signifie que FAT12 peut utiliser jusqu'à 4096 de bloc différentes, tandis que FAT16 peut utiliser 65536 et FAT32 peut utiliser jusqu'à 4294967296 blocs. FAT12 et FAT16 s'appliquaient aux anciennes disquettes et n'ont plus d'intérêt de nos jours. Alors que, FAT32 est encore d'actualité pour les cartes mémoire et les clés USB. Également, il sert d'une plateforme d'échange être les différents OS et périphériques (smartphone, téléviseur, GPS, etc).

Enfin, le système de fichiers FAT32 n'est pas applicable aux volumes de stockage supérieurs à 2 TO, et ne permets pas la création de fichiers supérieurs à 4 Go. Le système de fichiers exFAT (Extended FAT) résout les défauts du FAT32. Il n'a aucune limitation concernant la taille de fichiers. Il est très présent sur les disques durs externes et SSD actuels.

Système de fichiers NTFS

Le système NTFS (New Technology File System NTFS) a été introduit en 1993 avec Windows NT. Il est actuellement le système de fichiers le plus courant pour les ordinateur avec l'OS Windows grand public et serveurs.

Ce type de FS est plus fiable grâce à la journalisation et fournit de nombreuses fonctionnalités, comme le contrôle d'accès, le cryptage, etc. Le système de fichiers NTFS contient contient une table de fichiers maître (Master File Table MFT), dans lequel on trouve des entrées (descripteurs) représentant les fichiers (taille, allocation, nom, etc). Les 16 premières entrées de la table sont réservées pour le BitMap (table de bit), qui enregistre tous les clusters libres et utilisés et les clusters défectueux. Le premier et le dernier secteur du système de fichiers NTFS contiennent ses propres paramètres (le secteur de démarrage). Le NTFS utilise 48 et 64 bits pour référencer les fichiers. Ce qui permet de prendre en charge des volumes de stockages de capacité importante.

Système de fichiers ReFS

Le système de fichiers ReFS (Resilient File System ReFS) est de Microsoft depuis Windows Server 2012 développé par Microsoft, conçu pour optimiser et améliorer l'intégrité de données. Il fournit des fonctionnalités permettant la détection et la capacité de correction des dommages sur la structure de l'OS.

Son architecture diffère absolument des autres formats Windows et est principalement organisée sous la forme d'un arbre B+. La fonction Copy-on-Write (CoW) joue un rôle important dans la protection des données.

Système de fichiers HPFS

Le système de fichiers haute performance (High-Performance File System HPFS) est un système de fichiers conçu spécialement pour IBM OS/2 en 1989. Il est connu pour gérer des fichiers volumineux allant jusqu'à 2 Go sur plusieurs disques durs, et pour gérer des noms de fichiers longs allant jusqu'à 256 octets.

HPFS améliore les faiblesses du système de fichiers FAT, en particulier la restriction du nom de fichier informatique à huit caractères.

Les avantages du HPFS sont :

  • Stockage contigu des gros fichiers.
  • Horodatages séparés pour la création de fichiers et le dernier accès et modification
  • Moins de fragmentation de fichiers.
  • Taille de cluster plus petite.
  • Prise en charge des périphériques de stockage jusqu'à 512 Go.
  • Fonctionnement plus rapide du disque et accès aux fichiers du répertoire racine au milieu du disque plutôt qu'au début

Alors que les inconvénients du HPFS sont :

  • Utilise plus de mémoire système.
  • Nécessite des partitions de disque non reconnues par MS-DOS, ce qui empêche un ordinateur de démarrer à partir d'une disquette.
  • Enfin, il nécessite un utilitaire spécial (Partition Magic de PowerQuest) pour accéder à la partition HPFS.