Um dispositivo de armazenamento, como um disco rígido, pode ser dividido em uma série de partições lógicas, cada uma com sua própria tabela de alocação de arquivos e diretório. No sistema de arquivos FAT32, cada partição é dividida em clusters, cada um identificado por um número de 32 bits, ou uma série de 32 dígitos binários, ou "bits". Cada cluster consiste em uma ou mais unidades menores, conhecidas como setores, dependendo do tamanho da partição.
Segundo a Hitachi, o tamanho de cluster recomendado para uma partição FAT32 de 16 GB é 4 KB, para 64 GB é 16 KB, para 128 GB é 32 KB e para partição de 256 GB é 64 KB. Note que algumas versões do Windows anteriores ao Windows XP, incluindo Windows 95 e 98, não suportam tamanhos de cluster acima de 32 KB.
O tamanho de cluster ideal para uma partição FAT32 grande depende do número de clusters necessários para preencher toda a partição. Por definição, partições FAT32 maiores podem lidar com tamanhos de cluster maiores, mas note que quanto maior o tamanho do cluster, mais espaço é desperdiçado. Se sua partição FAT32 tem tamanho de cluster de 32 KB, um arquivo com tamanho lógico de apenas 1 byte ainda terá tamanho físico de 32 KB, desperdiçando efetivamente 31 KB de espaço de armazenamento. Da mesma forma, um arquivo com tamanho lógico de 33 KB — 1 byte a mais que o tamanho do cluster — terá tamanho físico de 64 KB.
A Microsoft afirma que uma partição deve conter pelo menos 65.527 clusters para usar o sistema de arquivos FAT32. Além disso, você não pode aumentar o tamanho do cluster além de 64 KB porque isso faria certos programas calcularem espaço em disco incorretamente. Por outro lado, você não pode diminuir o tamanho do cluster a ponto de a FAT — a tabela que rastreia onde os vários fragmentos de arquivos residem em uma partição — se tornar menor que 15,36 MB de tamanho.
A Microsoft relata que uma partição FAT32 pode conter, no máximo, 268.435.445 clusters. Assumindo tamanho de cluster de 32 KB, isso sugere que — pelo menos em teoria — o sistema de arquivos FAT32 é capaz de suportar tamanhos de partição até 268.436.445 x 32 x 1024 bytes ou 8,8 terabytes. No entanto, na prática, o Windows XP Professional limita o tamanho de partições FAT32 a 32 GB e relata erro "Volume size too big" se você tentar formatar uma partição FAT32 maior que isso.
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