جدول تخصيص الملفات

استُخدم نظام الملفات FAT على الأقراص الصلبة طوال حقبتي نظامي التشغيل DOS و Windows 9x . وقدّمت مايكروسوفت نظام الملفات NTFS مع منصة Windows NT في عام 1993، لكن نظام FAT ظلّ النظام القياسي للمستخدم المنزلي حتى إطلاق Windows XP في عام 2001. وكان Windows Me آخر إصدار من Windows يستخدم نظام FAT كنظام ملفات افتراضي.

بالنسبة للأقراص المرنة، تم توحيد نظام الملفات FAT وفقًا لمعيار ECMA -107 ^{[ 6 ]} ومعيار ISO / IEC  9293:1994 ^{[ 7 ]} (الذي حل محل معيار ISO  9293:1987 ^{[ 8 ]} ). تغطي هذه المعايير نظامي FAT12 وFAT16 مع دعم أسماء الملفات القصيرة فقط (8.3 )؛ أما أسماء الملفات الطويلة في نظام VFAT فقد تم تسجيل براءات اختراع جزئية لها . ^{[ 9 ]} بينما يُستخدم نظام FAT12 على الأقراص المرنة، يُستخدم نظاما FAT16 و FAT32 عادةً على وسائط التخزين الأكبر حجمًا.

يُستخدم نظام FAT داخليًا لتقسيم نظام EFI في مرحلة بدء التشغيل لأجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع EFI . ^{[ 10 ]}

لا يزال نظام FAT مستخدمًا في محركات الأقراص التي يُتوقع استخدامها من قِبل أنظمة تشغيل متعددة، كما هو الحال في بيئات ويندوز ولينكس المشتركة . ويأتي نظام مايكروسوفت ويندوز مزودًا بأداة مثبتة مسبقًا لتحويل نظام ملفات FAT إلى NTFS مباشرةً دون الحاجة إلى إعادة كتابة جميع الملفات، مع العلم أن هذه العملية يصعب عكسها. ^{[ 11 ]}

يُستخدم نظام الملفات FAT في وسائط التخزين القابلة للإزالة مثل الأقراص المرنة ، والأقراص المرنة فائقة السرعة ، وبطاقات الذاكرة ، وبطاقات ذاكرة الفلاش ، ووحدات تخزين USB المحمولة . يدعم نظام FAT الأجهزة المحمولة مثل أجهزة المساعد الرقمي الشخصي ، والكاميرات الرقمية ، وكاميرات الفيديو ، ومشغلات الوسائط ، والهواتف المحمولة، وأجهزة ألعاب الفيديو ، بالإضافة إلى الأنظمة المدمجة مثل أجهزة الراديو المحمولة ومشغلات أقراص DVD وأنظمة الصوت في المركبات المزودة بمنافذ USB مدمجة وقارئات بطاقات SD . ^{[ 12 ] [ 13 ]}

يُعرّف نظام ملفات DCF، الذي اعتمدته جميع الكاميرات الرقمية تقريبًا منذ عام 1998، نظام ملفات منطقيًا بـ 8.3 أسماء ملفات ، ويجعل استخدام FAT12 أو FAT16 أو FAT32 أو exFAT إلزاميًا لطبقته الفيزيائية من أجل التوافق. ^{[ 14 ]}

تم تصميم وتنفيذ نظام الملفات FAT الأصلي (أو بنية FAT ، كما كان يطلق عليه في البداية) بواسطة مارك ماكدونالد ، ^{[ 17 ]} استنادًا إلى سلسلة من المناقشات بين ماكدونالد وبيل جيتس . ^{[ 17 ]} تم تقديمه بعناصر جدول 8 بت ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} (وأرقام مجموعات بيانات صالحة تصل إلى 0xBF^{[ 15 ] [ 16 ]} ) في نسخة سابقة لبرنامج Standalone Disk BASIC-80 من مايكروسوفت لجهاز 8080 خلفًا [ ^{ملاحظة 2 ]} لمحطة إدخال البيانات NCR 7200 طراز VI، المزودة بأقراص مرنة 8 بوصة (200 مم ) ، في عام 1977 ^{[ 18 ]} أو 1978. ^{[ ملاحظة 2 ]} في عام 1978، تم نقل Standalone Disk BASIC-80 إلى 8086 باستخدام محاكي على DEC PDP-10 ، ^{[ 19 ]} نظرًا لعدم توفر أنظمة 8086 حقيقية في ذلك الوقت. استُخدم نظام الملفات FAT أيضًا في نظام التشغيل MDOS/MIDAS من مايكروسوفت ، ^{[ 17 ]} وهو نظام تشغيل لمنصات 8080/Z80 كتبه ماكدونالد منذ عام 1979. دعم إصدار Standalone Disk BASIC ثلاثة أنظمة FAT، ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 20 ]} بينما كان هذا مُعاملًا في MIDAS. يُذكر أن MIDAS كان مُهيأً أيضًا لدعم متغيرات FAT ذات 10 بت و12 بت و16 بت. في حين كان حجم إدخالات الدليل 16 بايت في Standalone Disk BASIC ، ^{[ 15 ] [ 16 ]} فقد شغل MIDAS 32 بايت لكل إدخال.  

تعرّف تيم باترسون، من شركة سياتل لمنتجات الكمبيوتر (SCP)، على بنية FAT الخاصة بمايكروسوفت لأول مرة عندما ساعد بوب أورير في تكييف منفذ محاكي BASIC-86 الخاص ببرنامج Standalone Disk على نموذج أولي للوحة معالج 8086 ذات ناقل S-100 التابعة لشركة SCP ، وذلك خلال أسبوع ضيف في مايكروسوفت في مايو 1979. ^{[ 19 ]} عُرض المنتج النهائي في جناح شركة لايف بوت أسوشيتس في المؤتمر الوطني للحاسوب في نيويورك ^{[ 19 ]} في الفترة من 4 إلى 7 يونيو 1979، حيث تعرّف باترسون على تطبيق FAT الأكثر تطورًا في نظام MDOS/MIDAS ^{[ 17 ]} ، وتحدث معه ماكدونالد حول تصميم نظام الملفات. ^{[ 18 ]}

بين أبريل وأغسطس 1980، وبينما كان تيم باترسون يستعير مفهوم جدول تخصيص الملفات (FAT) لنظام التشغيل QDOS 0.10 الخاص بشركة SCP والمبني على معالج 8086 ، ^{[ 19 ]} قام بتوسيع عناصر الجدول إلى 12 بت ، ^{[ 21 ]} وخفض عدد جداول تخصيص الملفات إلى اثنين، وأعاد تعريف دلالات بعض قيم المجموعات المحجوزة، وعدّل تخطيط القرص، بحيث أصبح الدليل الجذر يقع بين جدول تخصيص الملفات ومنطقة البيانات في تطبيقه لنظام FAT12 . كما زاد باترسون الحد الأقصى لطول اسم الملف من تسعة أحرف (6.3) ^{[ 15 ] [ 16 ]} إلى أحد عشر حرفًا لدعم أسماء الملفات بنمط CP/M 8.3 وكتل التحكم في الملفات . لم يكن نظام QDOS يدعم التنسيق المستخدم في سلف نظام الملفات ذي 8 بت الخاص بلغة Microsoft Standalone Disk BASIC . وبحلول أغسطس 1980، أُعيد تسمية QDOS إلى 86-DOS . ^{[ 22 ]} بدءًا من الإصدار 86-DOS 0.42 ، تم تغيير حجم وتنسيق إدخالات الدليل من 16  بايت إلى 32  بايت ^{[ 23 ]} لإضافة طابع تاريخ الملف ^{[ 23 ]} وزيادة الحد النظري لحجم الملف إلى ما يتجاوز الحد السابق البالغ 16  ميجابايت. ^{[ 23 ]} أصبح الإصدار 86-DOS 1.00 متاحًا في أوائل عام 1981. وفي وقت لاحق من عام 1981، تطور 86-DOS إلى نظامي التشغيل MS-DOS من مايكروسوفت و IBM PC DOS . ^{[ 17 ] [ 21 ] [ 24 ]} تم التخلي عن إمكانية قراءة وحدات التخزين المهيأة مسبقًا بإدخالات دليل بحجم 16 بايت ^{[ 23 ]} مع الإصدار MS-DOS 1.20 .

استخدم نظام FAT12 إدخالاتٍ من 12 بت لعناوين المجموعات؛ حيث حُجزت بعض القيم لتمييز نهاية سلسلة المجموعات، أو لتمييز المناطق غير القابلة للاستخدام على القرص، أو لأغراض أخرى، لذا اقتصر الحد الأقصى لعدد المجموعات على 4078. ^{[ 25 ] [ 26 ]} ولتوفير مساحة القرص، استخدم إدخالان من 12 بت في نظام FAT ثلاثة بايتات متتالية من 8 بت على القرص، مما استلزم معالجةً لفك ضغط قيم 12 بت. كان هذا كافيًا لمحركات الأقراص المرنة الأصلية، والأقراص الصلبة الصغيرة التي تصل سعتها إلى 32 ميجابايت. أما إصدار FAT16B المتوفر مع نظام DOS  3.31 فقد دعم أرقام القطاعات من 32 بت ، وبالتالي زاد من الحد الأقصى لحجم وحدة التخزين.

تُوضع جميع هياكل التحكم داخل المسار الأول لتجنب حركة رأس القراءة/الكتابة. أي قطاع تالف في منطقة هياكل التحكم يجعل القرص غير قابل للاستخدام. أداة تهيئة نظام التشغيل DOS ترفض هذه الأقراص تمامًا. يُسمح بالقطاعات التالفة فقط في منطقة بيانات الملفات. تُعلّم المجموعات التي تحتوي على قطاعات تالفة بأنها غير قابلة للاستخدام باستخدام القيمة المحجوزة 0xFF7في جدول تخصيص الملفات (FAT).

بينما كان نظام 86-DOS يدعم ثلاثة تنسيقات للأقراص (250.25  كيلوبايت، 616  كيلوبايت، و1232  كيلوبايت، مع معرّفات FAT0xFF ) 0xFEعلى محركات الأقراص المرنة مقاس 8 بوصات (200  مم)، فإن نظام IBM PC DOS 1.0 ، الذي صدر مع جهاز IBM Personal Computer الأصلي عام 1981، كان يدعم فقط تنسيق قرص مرن بثمانية قطاعات بسعة 160  كيلوبايت (معرّف FAT 0xFE) لمحركات الأقراص المرنة أحادية الجانب مقاس 5.25 بوصة، وأضاف نظام PC DOS 1.1 دعمًا لتنسيق ثنائي الجوانب بسعة 320  كيلوبايت (معرّف FAT 0xFF). وقدّم نظام PC DOS 2.0 دعمًا لتنسيقات أقراص مرنة بتسعة قطاعات بسعة 180  كيلوبايت (معرّف FAT 0xFC) و360  كيلوبايت (معرّف FAT 0xFD).

كانت إدخالات الدليل في نظامي التشغيل 86-DOS  1.00 وPC  DOS 1.0 تتضمن تاريخًا واحدًا فقط، وهو تاريخ آخر تعديل. أما نظام PC  DOS 1.1 فقد أضاف وقت آخر تعديل. تضمنت سمات ملفات  PC DOS 1.x بتًا مخفيًا وبتًا خاصًا بالنظام، بينما كانت البتات الستة المتبقية غير مُعرَّفة. في ذلك الوقت، لم يكن نظام DOS يدعم الدلائل الفرعية، ولكن عادةً ما كان عدد الملفات على القرص المرن لا يتجاوز بضع عشرات .

كان جهاز PC XT أول جهاز كمبيوتر شخصي مزود بقرص صلب من إنتاج شركة IBM، وكان نظام التشغيل PC  DOS 2.0 يدعم هذا القرص الصلب بنظام FAT12 ( معرف FAT0xF8 ). وقد حدّ الافتراض الثابت بوجود 8  قطاعات لكل مجموعة على الأقراص الصلبة عمليًا من الحد الأقصى لحجم القسم إلى 16  ميجابايت لقطاعات بحجم 512  بايت  ومجموعات بحجم 4 كيلوبايت.

تم تقديم كتلة معلمات BIOS ( BPB )  مع نظام التشغيل PC DOS  2.0 أيضًا، وقد أضاف هذا الإصدار أيضًا بتات القراءة فقط، والأرشيف ، وتسمية وحدة التخزين ، وسمات الدليل للأدلة الفرعية الهرمية. ^{[ 27 ]}

قدم نظام التشغيل MS-DOS 3.0 دعمًا للأقراص المرنة عالية الكثافة 1.2  ميجابايت 5.25 بوصة (وصف الوسائط 0xF9)، والتي تحتوي بشكل ملحوظ على 15  قطاعًا لكل مسار، وبالتالي مساحة أكبر لجداول تخصيص الملفات (FATs).

لا يزال نظام FAT12 قيد الاستخدام على جميع الأقراص المرنة الشائعة ، بما في ذلك أقراص 1.44  ميجابايت وأقراص 2.88 ميجابايت اللاحقة  (بايت وصف الوسائط 0xF0).

في عام 1984، أصدرت شركة IBM جهاز PC AT ، الذي كان يتطلب نظام التشغيل PC  DOS  3.0 للوصول إلى  قرصه الصلب بسعة 20 ميجابايت. ^{[ 28 ] [ 29 ]} وقدّمت مايكروسوفت نظام التشغيل MS-DOS  3.0 بالتوازي. وتمت زيادة عناوين المجموعات إلى 16 بت، مما يسمح بوجود ما يصل إلى 65,526 مجموعة لكل وحدة تخزين. ومع ذلك، لم يتغير  الحد الأقصى لعدد القطاعات ولا الحد الأقصى لحجم القسم البالغ 32 ميجابايت. وعلى الرغم من أن عناوين المجموعات كانت 16 بت، إلا أن هذا التنسيق لم يكن ما يُعرف اليوم بنظام FAT16 . ويشير نوع القسم إلى هذا الشكل من FAT16 الذي يحتوي على أقل من 65,536 قطاعًا (أقل من 32 ميجابايت لحجم قطاع 512). وتكمن فائدة FAT16 في استخدام مجموعات أصغر، مما يجعل استخدام القرص أكثر كفاءة، خاصةً مع الأعداد الكبيرة من الملفات التي لا يتجاوز حجمها بضع مئات من البايتات.  0x04  

بما أن نظام MS-DOS  3.0 كان يُهيئ جميع الأقسام التي تتراوح سعتها بين 16  و32  ميجابايت بنظام FAT16، فإن  قرصًا صلبًا بسعة 20 ميجابايت مُهيأً بنظام MS-DOS  3.0 لم يكن قابلاً للوصول إليه بواسطة نظام MS- DOS  2.0. ^{[ 30 ]} كان بإمكان أنظمة MS-DOS من الإصدار  3.0 إلى الإصدار 3.30 الوصول إلى أقسام FAT12 التي تقل سعتها عن 15 ميجابايت، ولكنها كانت تتطلب أن تكون جميع الأقسام التي تتراوح سعتها بين 16 و32 ميجابايت بنظام FAT16، وبالتالي لم يكن بإمكانها الوصول إلى أقسام MS-DOS 2.0 ضمن هذا النطاق من الأحجام. أصبح بإمكان نظام MS-DOS 3.31 والإصدارات الأحدث الوصول إلى أقسام FAT12 التي تتراوح سعتها بين 16 و32 ميجابايت مرة أخرى.        

لم تتمكن تطبيقات نظامي التشغيل FAT12 وFAT16 في نظامي التشغيل MS-DOS وPC  DOS من الوصول إلى أقسام القرص التي يزيد حجمها عن 32 ميجابايت. وقد طوّر العديد من المصنّعين نسخًا خاصة بهم من نظام FAT ضمن إصداراتهم الأصلية من نظام التشغيل MS-DOS. ^{[ 31 ]}

بعض البائعين ( AST و NEC ^{[ 31 ]} ) دعموا ثمانية إدخالات للأقسام الأساسية بدلاً من الأربعة القياسية في سجل التمهيد الرئيسي الموسع المخصص ( MBR )، وقاموا بتكييف MS-DOS لاستخدام أكثر من قسم أساسي واحد.

لجأ بعض الموردين إلى تجاوز قيود حجم وحدة التخزين المفروضة من قِبل إدخالات القطاعات ذات 16 بت، وذلك بزيادة الحجم الظاهري للقطاعات التي يعمل عليها نظام الملفات. كانت هذه القطاعات المنطقية أكبر (تصل إلى 8192  بايت) من حجم القطاع الفعلي (الذي لا يزال 512  بايت) على القرص. ثم يقوم نظام DOS-BIOS أو نظام BIOS بدمج القطاعات الفعلية المتعددة في قطاعات منطقية ليتمكن نظام الملفات من العمل معها.

كانت هذه التغييرات شفافة بالنسبة لنظام الملفات المُطبق في نواة نظام التشغيل DOS. قام نظام DOS-BIOS الأساسي بترجمة هذه القطاعات المنطقية إلى قطاعات فعلية وفقًا لمعلومات التقسيم والهندسة الفيزيائية للقرص.

كان من عيوب هذا النهج زيادة الذاكرة المستخدمة لتخزين البيانات مؤقتًا في القطاعات وفك تشفيرها. ولأن إصدارات DOS القديمة لم تكن تدعم استخدام القطاعات المنطقية الكبيرة، فقد أدخلت الشركات المصنعة للأجهزة الأصلية معرّفات أقسام جديدة لأنظمة FAT الخاصة بها لإخفائها عن مشاكل MS-DOS وPC DOS الشائعة. تشمل معرّفات الأقسام المعروفة لأنظمة FAT ذات القطاعات المنطقية ما يلي: 0x08( Commodore MS-DOS 3.x)، 0x11( Leading Edge MS-DOS 3.x)، 0x14(AST MS-DOS 3.x)، 0x24(NEC MS-DOS 3.30 ^{[ 31 ]} )، 0x56( AT&T MS-DOS 3.x)، 0xE5( Tandy MS-DOS)، 0xF2( Sperry IT MS-DOS 3.x، Unisys MS-DOS 3.3 - المستخدمة أيضًا في Digital Research DOS Plus 2.1). ^{[ 32 ]} من المعروف أيضاً أن إصدارات الشركات المصنعة الأصلية مثل توشيبا  إم إس-دوس، ووايز  إم إس-دوس  3.2 و3.3، ^{[ 33 ]} بالإضافة إلى زينيث  إم إس-دوس، قد استخدمت التجزئة المنطقية. ^{[ 34 ]}

على الرغم من كونها غير قياسية وغير مثالية، فإن هذه المتغيرات من نظام FAT صالحة تمامًا وفقًا لمواصفات نظام الملفات نفسه. لذلك، حتى لو لم تتمكن المشكلات الافتراضية في نظامي MS-DOS وPC- DOS من التعامل معها، يمكن تحميل معظم هذه المتغيرات الخاصة بالبائعين من نظامي FAT12 وFAT16 بواسطة تطبيقات أنظمة ملفات أكثر مرونة في أنظمة تشغيل مثل DR-DOS، وذلك ببساطة عن طريق تغيير مُعرّف القسم إلى أحد الأنواع المُعترف بها. ^{[ ملاحظة 3 ]} كذلك، إذا لم تعد هناك حاجة للتعرف عليها من قبل أنظمة التشغيل الأصلية، فيمكن "تحويل" الأقسام الموجودة إلى وحدات تخزين FAT12 وFAT16 أكثر توافقًا مع إصدارات MS-DOS/PC DOS 4.0–6.3، والتي لا تدعم أحجام القطاعات المختلفة عن 512 بايت، ^{[ 35 ]} عن طريق التبديل إلى BPB مع إدخال 32 بت لعدد القطاعات، كما تم تقديمه منذ DOS 3.31 (انظر FAT16B أدناه)، مع الحفاظ على حجم الكتلة وتقليل حجم القطاع المنطقي في BPB إلى 512 بايت، مع زيادة عدد القطاعات المنطقية لكل كتلة، والقطاعات المنطقية المحجوزة، وإجمالي القطاعات المنطقية، والقطاعات المنطقية لكل FAT بنفس العامل.      

شهد نظاما التشغيل MS-DOS وPC-DOS تطورًا موازيًا  سمح بزيادة الحد الأقصى لحجم القرص الصلب، تمثل في توسيع عدد أقسام FAT على القرص الصلب ليتجاوز العدد السابق البالغ أربعة أقسام، واستبدال "أجهزة الكتل القابلة للتثبيت" بأقسام FAT الأصلية لنظام DOS. وللسماح باستخدام المزيد من أقسام FAT بطريقة متوافقة، تم تقديم نوع جديد من الأقسام في PC-  DOS  3.2 (1986)، وهو القسم الموسع (EBR) ^{[ 17 ]} ، والذي يُعد حاوية لقسم إضافي يُسمى محرك الأقراص المنطقي . ومنذ PC-  DOS  3.3 (أبريل 1987)، أصبح هناك قسم موسع اختياري آخر يحتوي على محرك الأقراص المنطقي التالي ، وهكذا. ويمكن لسجل التمهيد الرئيسي (MBR) للقرص الصلب أن يُعرّف ما يصل إلى أربعة أقسام أساسية، أو قسمًا موسعًا بالإضافة إلى ما يصل إلى ثلاثة أقسام أساسية.

في نوفمبر 1987، قدّم نظام التشغيل DOS 3.31 من شركة كومباك (وهو نسخة معدّلة من نظام MS-DOS  3.3، أصدرتها الشركة مع أجهزتها) ما يُعرف اليوم ببساطة باسم تنسيق FAT16 ، وذلك بتوسيع عدد قطاعات القرص من 16 بت إلى 32  بت في BPB. ورغم أن التغييرات على القرص كانت طفيفة، إلا أنه كان لا بد من تحويل برنامج تشغيل قرص DOS بالكامل لاستخدام أرقام قطاعات 32 بت، وهي مهمة معقدة نظرًا لكتابته بلغة التجميع 16 بت . أُطلق على النتيجة في البداية اسم نظام الملفات الكبير DOS 3.31 . تشير أداة مايكروسوفت إلىDSKPROBE هذا النوع 0x06باسم BigFAT ، ^{[ 37 ]}FDISK بينما وصفته بعض الإصدارات الأقدم باسم BIGDOS . ويُعرف تقنيًا باسم FAT16B .

نظرًا لأن الإصدارات القديمة من نظام التشغيل DOS لم تكن مصممة للتعامل مع أكثر من 65,535  قطاعًا، كان من الضروري استحداث نوع تقسيم جديد لهذا التنسيق لإخفائه عن إصدارات DOS السابقة للإصدار 3.31. كان الشكل الأصلي لنظام FAT16 (الذي يحتوي على أقل من 65,536 قطاعًا) يحتوي على نوع تقسيم0x04 . وللتعامل مع الأقراص الأكبر حجمًا، 0x06تم استحداث نوع للإشارة إلى 65,536 قطاعًا أو أكثر. بالإضافة إلى ذلك، تم توسيع برنامج تشغيل القرص ليتعامل مع أكثر من 65,535  قطاعًا أيضًا. الفرق الوحيد الآخر بين نظام FAT16 الأصلي وتنسيق FAT16B الأحدث هو استخدام تنسيق BPB أحدث مع مدخل قطاع 32 بت. لذلك، يمكن لأنظمة التشغيل الأحدث التي تدعم تنسيق FAT16B التعامل مع تنسيق FAT16 الأصلي أيضًا دون أي تغييرات ضرورية.

إذا كانت هناك حاجة لإنشاء أقسام لاستخدامها في  إصدارات DOS السابقة لإصدار 3.31 باستخدام أدوات حديثة، فإن المعيارين الوحيدين المطلوبين نظريًا هما عدد القطاعات الأقل من 65536، واستخدام مُعرّف القسم القديم 0x04. مع ذلك، عمليًا، لا ينبغي أن تقع أقسام النوع 0x01والأقسام 0x04الأساسية فعليًا خارج أول 32  ميجابايت من القرص، نظرًا لقيود أخرى في MS-DOS  2.x، والتي لم تكن قادرة على التعامل معها بطريقة أخرى.

في عام 1988، أصبح تحسين نظام الملفات FAT16B متاحًا على نطاق أوسع من خلال أنظمة التشغيل DR DOS  3.31 وPC  DOS  4.0 و OS/2  1.1 وMS-DOS  4.0. وكان الحد الأقصى لحجم القسم مُحددًا بعدد القطاعات في كل مجموعة، والذي كان في الأصل ذا قيمة قصوى من مضاعفات العدد اثنين تبلغ 64. ومع حجم قطاع القرص الصلب القياسي البالغ 512  بايت، يُعطي هذا حدًا أقصى  لحجم المجموعة يبلغ 32 كيلوبايت، مما يُحدد الحد الأقصى "النهائي" لحجم قسم FAT16 عند 2  جيجابايت لحجم قطاع 512. أما على وسائط التخزين المغناطيسية الضوئية ، التي يمكن أن تحتوي على  قطاعات بحجم 1 أو 2 كيلوبايت بدلًا من 0.5  كيلوبايت، فإن هذا الحد الأقصى للحجم يكون أكبر نسبيًا.

في وقت لاحق، رفع نظام التشغيل ويندوز إن تي الحد الأقصى لحجم الكتلة إلى 64  كيلوبايت، وذلك باعتبار عدد القطاعات في كل كتلة عددًا غير مُوقّع. مع ذلك، لم يكن التنسيق الناتج متوافقًا مع أي تطبيق آخر لنظام FAT في ذلك الوقت، مما أدى إلى زيادة التجزئة الداخلية . كما دعمت أنظمة ويندوز 98 وSE وME قراءة وكتابة هذا النوع من التنسيق، لكن أدوات القرص الخاصة بها لم تكن تعمل معه، وبعض خدمات FCB غير متاحة لهذه الوحدات. يُسهم هذا في خلق حالة توافق مُربكة.

قبل عام 1995، كانت إصدارات نظام التشغيل DOS تصل إلى القرص عبر عناوين CHS فقط. عندما قدم نظام التشغيل Windows 95 (MS-DOS 7.0) الوصول إلى القرص عبر عناوين LBA ، أصبح من الممكن أن تتواجد الأقسام فعليًا خارج أول 8  جيجابايت تقريبًا من هذا القرص، وبالتالي خارج نطاق نظام عناوين CHS التقليدي. لذلك، كان لا بد من إخفاء الأقسام الموجودة جزئيًا أو كليًا خارج نطاق عناوين CHS عن أنظمة التشغيل التي لا تدعم عناوين LBA، وذلك باستخدام نوع القسم الجديد 0x0Eفي جدول الأقسام. تُسمى أقسام FAT16 التي تستخدم هذا النوع من الأقسام أيضًا FAT16X . ^{[ 38 ]} الفرق الوحيد، مقارنةً بأقسام FAT16 السابقة، هو أن بعض إدخالات هندسة CHS في سجل BPB، وتحديدًا عدد القطاعات لكل مسار وعدد الرؤوس، قد لا تحتوي على قيم أو تحتوي على قيم مضللة، ويجب عدم استخدامها.

يُحدد عدد إدخالات الدليل الجذر المتاحة لنظامي الملفات FAT12 وFAT16 عند تهيئة وحدة التخزين، ويُخزن في حقل 16 بت. بالنسبة لعدد معين RDEوحجم قطاع محدد SS، يكون عدد RDSقطاعات الدليل الجذر هو RDS = ceil((RDE × 32) / SS)، ويتم RDEاختياره عادةً لملء هذه القطاعات، أي RDE × 32 = RDS × SS. تستخدم وسائط FAT12 وFAT16 عادةً 512 إدخالًا للدليل الجذر على الوسائط غير المرنة. تسمح بعض الأدوات الخارجية، مثل mkdosfs، للمستخدم بتعيين هذه المعلمة. ^{[ 39 ]}

للتغلب على قيود حجم وحدة التخزين في نظام FAT16، مع السماح في الوقت نفسه لبرامج DOS بالتعامل مع هذا النظام، صممت مايكروسوفت نسخة جديدة من نظام الملفات، FAT32 ، تدعم عددًا أكبر من المجموعات الممكنة، مع إمكانية إعادة استخدام معظم التعليمات البرمجية الموجودة، بحيث لا يزيد حجم الذاكرة المستخدمة في نظام DOS عن 5  كيلوبايت. ^{[ 40 ]} تُمثل قيم المجموعات بأرقام 32 بت ، منها 28 بت تُستخدم لتخزين رقم المجموعة.

يعتمد نظام التشغيل OS/2 بشكل كبير على السمات الموسعة (EAs) ويخزنها في ملف مخفي يُسمى " " في الدليل الجذر لوحدة تخزين FAT12 أو FAT16 . يُفهرس هذا الملف بواسطة بايتين محجوزين مسبقًا في مدخل الدليل الخاص بالملف (أو الدليل) عند الإزاحة . ^{[ 54 ]} في تنسيق FAT32 ، تحتوي هذه البايتات على أعلى 16 بت من رقم المجموعة البادئة للملف أو الدليل، مما يجعل من المستحيل تخزين سمات OS/2 الموسعة على FAT32 باستخدام هذه الطريقة.EA␠DATA.␠SF0x14 

مع ذلك، يقوم برنامج تشغيل نظام الملفات FAT32 القابل للتثبيت من طرف ثالث، FAT32.IFS الإصدار 0.70 والإصدارات الأحدث من تطوير هينك كيلدر ونت لابس لأنظمة التشغيل OS/2 و eComStation و ArcaOS، بتخزين السمات الموسعة في ملفات إضافية، حيث تُلحق السلسلة " " باسم الملف الأصلي الذي تنتمي إليه. كما يستخدم برنامج التشغيل البايت الموجود عند الإزاحة في مدخلات الدليل لتخزين بايت علامة خاص يشير إلى وجود السمات الموسعة، مما يُسهم في تسريع العمليات. ^{[ 55 ] [ 56 ]} (هذا الامتداد غير متوافق بشكل حرج مع طريقة FAT32+ لتخزين الملفات التي يزيد حجمها عن 4 جيجابايت ناقص 1 على وحدات تخزين FAT32.) ^{[ 36 ]}␠EA.␠SF0x0C 

يمكن الوصول إلى السمات الموسعة عبر سطح مكتب Workplace Shell ، ومن خلال نصوص REXX البرمجية، والعديد من أدوات واجهة المستخدم الرسومية وأدوات سطر الأوامر الخاصة بالنظام (مثل 4OS2 ). ^{[ 57 ]}

لدعم نظام التشغيل OS/2 الفرعي، يدعم نظام التشغيل Windows NT معالجة السمات الموسعة في أنظمة الملفات HPFS و NTFS وFAT12 وFAT16. يخزن النظام السمات الموسعة على أنظمة الملفات FAT12 وFAT16 وHPFS باستخدام نفس آلية التخزين المستخدمة في OS/2، ولكنه لا يدعم أي نوع آخر من السمات الموسعة المخزنة على وحدات تخزين NTFS. عند محاولة نسخ ملف يحتوي على أي سمات موسعة أخرى غير السمات الموسعة من وحدة تخزين NTFS إلى وحدة تخزين FAT أو HPFS، ستظهر رسالة تحذيرية تتضمن أسماء السمات الموسعة التي ستُفقد. كما لا يدعم النظام طريقة FAT32.IFS لتخزين السمات الموسعة على وحدات تخزين FAT32.

يعمل نظام التشغيل Windows 2000 وما بعده تمامًا مثل Windows NT، باستثناء أنه يتجاهل ملفات EA عند النسخ إلى FAT32 دون أي تحذير (ولكنه يعرض التحذير لملفات ADS الأخرى، مثل "معلومات Macintosh Finder" و "تفرع موارد Macintosh").

يستخدم Cygwin ملفات " " أيضًا.EA␠DATA.␠SF

كان أحد أهداف تجربة المستخدم لمصممي نظام التشغيل ويندوز 95 هو إمكانية استخدام أسماء ملفات طويلة (LFNs - يصل طولها إلى 255 وحدة برمجية UCS-2 )، ^{[ ملاحظة 1 ]} بالإضافة إلى أسماء الملفات الكلاسيكية في الإصدار 8.3 (SFNs). ولضمان التوافق مع الإصدارات السابقة واللاحقة ، تم تطبيق أسماء الملفات الطويلة كإضافة اختيارية فوق بنية نظام الملفات FAT الحالية باستخدام حل بديل في طريقة تنظيم إدخالات الدليل.

تُعرف هذه الطريقة الشفافة لتخزين أسماء الملفات الطويلة في أنظمة ملفات FAT الحالية دون تغيير هياكل بياناتها عادةً باسم VFAT (اختصارًا لـ "Virtual FAT") نسبةً إلى برنامج تشغيل الأجهزة الافتراضية لنظام التشغيل Windows 95. [ ^{ملاحظة 5 ]}

لا تزال أنظمة التشغيل غير المتوافقة مع VFAT قادرة على الوصول إلى الملفات تحت اسم الملف المختصر الخاص بها دون قيود؛ ومع ذلك، قد تُفقد أسماء الملفات الطويلة المرتبطة بها عند نسخ الملفات ذات أسماء الملفات الطويلة تحت أنظمة تشغيل غير متوافقة مع VFAT.

في نظام التشغيل ويندوز  إن تي، بدأ دعم أسماء الملفات الطويلة VFAT مع الإصدار 3.5 .

يوفر نظام لينكس برنامج تشغيل لنظام الملفات VFAT للتعامل مع وحدات تخزين FAT ذات أسماء الملفات الطويلة بنظام VFAT. لفترة من الزمن، كان برنامج تشغيل UVFAT متاحًا لتوفير دعم مشترك لأذونات UMSDOS مع أسماء الملفات الطويلة بنظام VFAT.

أضاف نظام التشغيل OS/2 دعمًا لأسماء الملفات الطويلة إلى نظام FAT باستخدام السمات الموسعة (EA) قبل ظهور نظام VFAT. ولذلك، فإن أسماء الملفات الطويلة في VFAT غير مرئية لنظام OS/2، وأسماء الملفات الطويلة في EA غير مرئية لنظام Windows؛ لذا، سيتعين على المستخدمين ذوي الخبرة في كلا النظامين إعادة تسمية الملفات يدويًا.

يدعم Human68K ما يصل إلى 18.3 اسم ملف و( Shift JIS ) أحرف كانجي في نسخة خاصة من نظام ملفات FAT.

لدعم تطبيقات جافا ، قدم نظام التشغيل IBM 4690 الإصدار الثاني، المبني على FlexOS ، بنية نظام ملفات افتراضية (VFS) خاصة به لتخزين أسماء الملفات الطويلة في نظام ملفات FAT بطريقة متوافقة مع الإصدارات السابقة. عند تفعيل هذه الميزة، تصبح أسماء الملفات الافتراضية (VFN) متاحة تحت أحرف محركات أقراص منطقية منفصلة، ​​بينما تبقى أسماء الملفات الحقيقية (RFN) متاحة تحت أحرف محركات الأقراص الأصلية. ^{[ 58 ]}

نظام ملفات FAT نفسه غير مصمم لدعم تدفقات البيانات البديلة (ADS)، لكن بعض أنظمة التشغيل التي تعتمد عليها بشكل كبير ابتكرت طرقًا مختلفة للتعامل معها على وحدات تخزين FAT. تقوم هذه الطرق إما بتخزين المعلومات الإضافية في ملفات ومجلدات إضافية (كما في نظامي التشغيل Mac OS و macOS الكلاسيكيين )، أو بإضفاء دلالات جديدة على الحقول غير المستخدمة سابقًا في هياكل بيانات FAT على القرص (كما في نظامي التشغيل OS/2 و Windows NT ).

يخزن نظام التشغيل Mac  OS، عند استخدام PC Exchange، تواريخه المختلفة وخصائص ملفاته وأسمائها الطويلة في ملف مخفي يُسمى " FINDER.DAT"، بينما تُخزن فروع الموارد (وهي ملفات ADS شائعة في نظام Mac  OS) في مجلد فرعي يُسمى " RESOURCE.FRK"، في كل مجلد تُستخدم فيه. بدءًا من PC  Exchange  2.1، تُخزن  أسماء ملفات Mac OS الطويلة كأسماء ملفات FAT قياسية، ويتم تحويل أسماء ملفات FAT التي يزيد طولها عن 31 حرفًا إلى أسماء ملفات فريدة مكونة من 31 حرفًا، والتي يمكن بعد ذلك جعلها مرئية لتطبيقات Macintosh.

يخزن نظام macOS فروع الموارد والبيانات الوصفية (سمات الملفات، وADS الأخرى) باستخدام تنسيق AppleDouble في ملف مخفي باسم يتكون من اسم الملف المالك مسبوقًا بـ " ._"، ويخزن Finder بعض البيانات الوصفية للمجلدات والملفات في ملف مخفي يسمى " .DS_Store" (ولكن لاحظ أن Finder يستخدم .DS_Storeحتى على نظام الملفات الأصلي لنظام macOS، HFS+ ).

دعمت توزيعات لينكس المبكرة أيضًا تنسيقًا يُعرف باسم UMSDOS ، وهو نوع من FAT مع سمات ملفات يونكس (مثل اسم الملف الطويل وصلاحيات الوصول) المخزنة في ملف منفصل يُسمى " --linux-.---". توقف استخدام UMSDOS بعد إصدار VFAT ، ولم يعد مُفعلاً افتراضيًا في لينكس بدءًا من الإصدار 2.5.7. ^{[ 59 ]} لفترة من الزمن، وفر لينكس أيضًا دعمًا مُدمجًا لصلاحيات UMSDOS وأسماء الملفات الطويلة VFAT من خلال UVFAT .

في عام ٢٠٠٧، اقترح مشروع FAT+ المفتوح طريقة لتخزين ملفات أكبر حجمًا تصل إلى ٢٥٦  جيجابايت ناقص ١  بايت، أو ٢٧٤,٨٧٧,٩٠٦,٩٤٣ (٢^ ^٣٨  -  ١) بايت، على وحدات تخزين FAT32 معدلة تعديلًا طفيفًا ومتوافقة مع الإصدارات السابقة، ^{[ ٣٦ ]} ولكنه ينطوي على خطر قيام أدوات القرص أو تطبيقات FAT32 غير المُدركة لهذا الامتداد باقتطاع أو حذف الملفات التي تتجاوز الحد الأقصى لحجم ملف FAT32 العادي. يقتصر دعم FAT32+ و FAT16+ على بعض إصدارات DR-DOS ، وهو غير متوفر في أنظمة التشغيل الشائعة. ^{[ ٦٠ ]} (هذا الامتداد غير متوافق بشكل خطير مع /EASخيار طريقة FAT32.IFS لتخزين سمات OS/2 الموسعة على وحدات تخزين FAT32).

قامت شركة نوفيل بتطبيق نسخة معدلة بشكل كبير من نظام ملفات FAT في نظام تشغيل NetWare ( NWFS ) . وللملفات الكبيرة ، استخدمت ميزة لتحسين الأداء تُسمى Turbo FAT .

FATX هي عائلة من أنظمة الملفات المصممة لمحركات الأقراص الصلبة وبطاقات الذاكرة الخاصة بوحدة ألعاب الفيديو Xbox من Microsoft ، ^{[ 61 ] [ 62 ]} والتي تم طرحها في عام 2001.

على الرغم من تشابهها مع نفس أفكار التصميم الأساسية مثل FAT16 و FAT32 ، إلا أن هياكل FATX16 و FATX32 على القرص مبسطة، ولكنها غير متوافقة بشكل أساسي مع أنظمة الملفات FAT16 و FAT32 العادية، مما يجعل من المستحيل على برامج تشغيل نظام الملفات FAT العادية تحميل مثل هذه الوحدات.

يبلغ حجم قطاع الكتلة الفائقة غير القابل للتشغيل 4  كيلوبايت، ويحتوي على  بنية تشبه كتلة البيانات الرئيسية (BPB) بحجم 18 بايت، وهي تختلف تمامًا عن كتل البيانات الرئيسية العادية . يبلغ حجم المجموعات عادةً 16  كيلوبايت، ولا توجد سوى نسخة واحدة من نظام تخصيص الملفات (FAT) على جهاز Xbox. يبلغ حجم إدخالات الدليل 64 بايت بدلاً من 32 بايت  المعتادة . يمكن أن يصل طول أسماء الملفات إلى 42 حرفًا باستخدام مجموعة أحرف الشركة المصنعة الأصلية، ويصل حجمها إلى 4 جيجابايت ناقص بايت واحد. تحتوي الطوابع الزمنية على القرص على تواريخ وأوقات الإنشاء والتعديل والوصول، ولكنها تختلف عن نظام FAT: في نظام FAT، يكون تاريخ الحقبة 1980 ؛ وفي نظام FATX، يكون تاريخ الحقبة 2000. على جهاز Xbox 360 ، يكون تاريخ الحقبة 1980. ^{[ 63 ]}   

نظام الملفات exFAT هو نظام تم تقديمه مع نظام التشغيل Windows Embedded CE 6.0 في نوفمبر 2006، وتم إضافته إلى  عائلة أنظمة Windows NT مع حزمة الخدمة الأولى لنظام Vista وحزمة الخدمة الثالثة لنظام Windows XP (أو عن طريق تثبيت  تحديث Windows XP KB955704 بشكل منفصل). وهو يعتمد بشكل فضفاض على بنية جدول تخصيص الملفات، ولكنه غير متوافق معها ومحمي ببراءات اختراع. ^{[ 64 ]}

يُستخدم نظام exFAT على ذاكرات الفلاش وبطاقات الذاكرة مثل SDXC و Memory Stick XC ، حيث يُستخدم نظام FAT32 عادةً. ويقوم البائعون عادةً بتهيئة بطاقات SDXC مسبقًا باستخدام هذا النظام. وتتمثل ميزته الرئيسية في تجاوزه  حد حجم الملف البالغ 4 جيجابايت، حيث تُخزَّن بيانات حجم الملف بثمانية بايتات بدلًا من أربعة، مما يزيد الحد الأقصى إلى 2 ^{^64}  -  1 بايت.

توفر أدوات تنسيق واجهة المستخدم الرسومية وأدوات سطر الأوامر من مايكروسوفت هذا النظام كبديل لنظام NTFS (وللأقسام الأصغر، لنظامي FAT16B و FAT32 ). نوع قسم MBR هو نفسه المستخدم في أنظمة IFS و HPFS وNTFS. تُخزَّن معلومات الهندسة المنطقية الموجودة في VBR بتنسيق لا يشبه أي نوع من أنواع BPB.0x07

في أوائل عام 2010، قام معهد SANS بهندسة نظام الملفات عكسيًا . ^{[ 65 ]} وفي 28 أغسطس 2019، نشرت مايكروسوفت المواصفات الفنية لنظام exFAT بحيث يمكن استخدامه في نواة لينكس وأنظمة تشغيل أخرى. ^{[ 66 ]}

قدمت مؤسسة براءات الاختراع العامة (PUBPAT) أدلةً إلى مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية الأمريكي (USPTO) عام 2004 للطعن في صحة براءة الاختراع الأمريكية رقم 5,579,517، ^{[ 67 ]} بما في ذلك مراجع من شركتي زيروكس وآي بي إم. ^{[ 75 ]} فتح مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية الأمريكي تحقيقًا واختتمه برفض جميع المطالبات الواردة في براءة الاختراع. ^{[ 76 ]} وفي العام التالي، أعلن المكتب أنه بعد إعادة الفحص، أكد رفض براءة الاختراع رقم 517، بالإضافة إلى اعتبار براءة الاختراع الأمريكية رقم 5,758,352 ^{[ 69 ]} غير صالحة استنادًا إلى أن البراءة مُسجلة باسم جهات غير صحيحة.

ومع ذلك، في عام 2006، قضت هيئة براءات الاختراع والعلامات التجارية الأمريكية بأن ميزات تطبيق مايكروسوفت لنظام FAT كانت "جديدة وغير بديهية"، مما أدى إلى نقض القرارات السابقة وإبقاء براءات الاختراع سارية المفعول. ^{[ 77 ]}

في فبراير 2009، رفعت مايكروسوفت دعوى قضائية ضد شركة توم توم بتهمة انتهاك براءات اختراع تتعلق بنظام أسماء الملفات الطويل VFAT . ولأن بعض منتجات توم توم مبنية على نظام لينكس ، فقد كانت هذه المرة الأولى التي تحاول فيها مايكروسوفت إنفاذ براءات اختراعها ضد منصة لينكس. ^{[ 78 ]} تمت تسوية الدعوى خارج المحكمة في الشهر التالي باتفاق يمنح مايكروسوفت حق الوصول إلى أربع من براءات اختراع توم توم، وتتخلى توم توم عن دعم نظام أسماء الملفات الطويل VFAT في منتجاتها، وفي المقابل، تمتنع مايكروسوفت عن اتخاذ أي إجراءات قانونية ضد توم توم طوال فترة اتفاقية التسوية التي تمتد لخمس سنوات. ^{[ 79 ]}

في أكتوبر 2010، رفعت مايكروسوفت دعوى قضائية ضد موتورولا بتهمة انتهاك براءات اختراع ، مدعيةً أن العديد من براءات الاختراع (بما في ذلك اثنتين من براءات اختراع VFAT) لم تُرخّص للاستخدام في نظام التشغيل أندرويد . ^{[ 80 ]} كما قدمت شكوى إلى لجنة التجارة الدولية . ^{[ 81 ]} وقد صمّم مطورو البرمجيات مفتوحة المصدر أساليب تهدف إلى التحايل على براءات اختراع مايكروسوفت. ^{[ 82 ] [ 83 ]}

في عام 2013، تم إبطال براءة الاختراع EP0618540 "مساحة اسم مشتركة لأسماء الملفات الطويلة والقصيرة" (التي انتهت صلاحيتها منذ عام 2014 ^{[ 84 ] ) في ألمانيا. [ 85 ]} وبعد سحب الاستئناف، أصبح هذا الحكم نهائيًا في 28 أكتوبر 2015. ^{[ 86 ]}