Został przedstawiony w 1995 roku i jest następcą używanych w systemie MS-DOS i we wczesnych wersjach Windowsa systemów FAT (File Allocation Table). Aktualnie wspierane jeszcze w Windowsie systemy FAT to FAT 12 (domyślny format dla 5- i 3.5-calowych dyskietek), FAT 16 (Windows przed 95 OSR2) i FAT 32 (Windows 95 OSR2, 98 i Millenium Edition). System FAT, jak sama nazwa wskazuje, opiera się na tablicy alokacji plików, która jest jego główną i jedyną obok wskazania na boot sector (2 kopie w FAT 32) i katalog superużytkownika (tego drugiego nie ma w FAT 32) metadaną systemu plików. Dla każdego pliku pamiętany jest w niej jego pierwszy klaster (odpowiednik bloku w ext-ach), który wskazuje z kolei na kolejny klaster plików itd., co daje tak zwany łańcuch alokacji pliku. Klastry nienależące do żadnego pliku są oznaczane zerem, a ostatnie klastry pliku -specjalną wartością, równą 0xFFFF w FAT 16 i 0xFFF w FAT 32. Rozmiar tablicy alokacji plików jest rozpoznawany po liczbie w zapisie FAT X (X=12, 16 lub 32) i równy 2X (X to liczba bitów, w jakiej są pamiętane numery klastrów). Rozmiar klastra jest zmienny; w FAT 12 rozmiar klastra to od 512 B do 8 kB, tabela domyślnych rozmiarów dla FAT 16 to:
Table 1.1. Rozmiary klastrów w FAT 16| Rozmiar woluminu (w MB) | Rozmiar klastra |
|---|
| 0-32 (jeżeli mniej niż 16 MB, to Windows używa przy formatowaniu FAT 12 zamiast FAT 16) | 512 B |
| 33-64 | 1 KB |
| 65-128 | 2 KB |
| 129-256 | 4 KB |
| 257-511 | 8 KB |
| 512-1023 | 16 KB |
| 1024-2047 | 32 KB |
| 2048-4095 | 64 KB |
a dla FAT 32 to:
Table 1.2. Rozmiary klastrów w FAT 32| Rozmiar partycji | Rozmiar klastra |
|---|
| 32 MB - 8 GB | 4 KB |
| 8 GB - 16 GB | 8 KB |
| 16 GB - 32 GB | 16 KB |
| 32 GB | 32 KB |
Na podstawie powyższych informacji łatwo liczymy, że maksymalny rozmiar woluminu w FAT 12 to 32 MB, w FAT 16 to 4 GB, a w FAT 32 to 8 TB (ten ostatni teoretycznie, bo obsługuje takie wielkości, ale sam potrafi stworzyć do 32 GB). Wpis katalogowy zajmuje w FAT-ach 32 B (pamięta nazwę w formacie MS-DOS 8.3 - krótką, wielkość, początkowy klaster i czasu ostatniego dostępu i modyfikacji), więc długie nazwy są obsługiwane tandetnie poprzez dodawanie sztucznych wpisów katalogowych, które pamiętają tylko ciąg dalszy nazwy. Kolejnym ograniczeniem jest maksymalna wielkość pliku do 4 GB. Ogólnie systemy FAT są dość stabilne, ale tandetnie napisane i pozbawione wielu istotnych funkcjonalności. Obowiązywały do Windowsa ME.
NTFS jest następcą FAT-a od Windowsów 2000, XP i 2003 Server. Elementem wspólnym jest idea trzymania listy wszystkich plików i folderów w jednym miejscu (NTFS utrzymuje MFT=Master File Table, która jest znacznie lepszą i bardziej wszechstronną wersją File Allocation Table). Przełamuje on wiele ograniczeń wielkościowych systemów FAT (o tym w dalszej części) i oferuje istotnie więcej funkcjonalności, jak: obsługa quoty, zaawansowana kompresja plików (przezroczysta dla użytkownika), szyfrowanie, dziennik (umożliwia odzyskiwanie danych, którego zupełnie brakowało w FAT-ach - tam dla bezpieczeństwa danych przechowywano drugą kopię tablicy alokacji, gdyż utrata tej tablicy jest równoważna z małą szansą na odzyskanie danych) i system dowiązań twardych i symbolicznych.
