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Artículo original en Inglés 

FAT es el acrónimo de "File Allocation Table" - tabla de localización de archivos, en inglés. Y es simplemente eso. Una especie de índice, que tu sistema operativo utiliza para guardar la localización real (en el disco duro) de cada archivo individual.

El sistema utiliza un área del disco (que no está disponible para el usuario) para guardar este índice. Es un área restringida, que NO puedes usar para tus archivos. Este es el motivo por el que muchos discos duros tienen menos estacio disponible que su capacidad real teórica. 

¿cómo funciona?

El sistema FAT almacena la posición concreta del comienzo de cada archivo (y esto significa sector, cilindro y disco, si hay varios) en el disco duro. No te preocupes, esto se hace automáticamente. Nunca conocerás estos valores. A partir de ahí, el archivo utiliza tantos bloques "básicos" (clusters, en inglés) como necesite, para escribir el archivo completo en el disco.

Según el número de bits utilizados para describir las "direcciones" de tu disco, tendrás un número mayor o menor de clusters disponibles. Por supuesto, si sólo defines unos pocos clusters, estos serán "grandes", al distribuir la capacidad real del disco entre ellos.

Ten en cuenta que en cada cluster únicamente puede haber un archivo, Si tus archivos son pequeños (por ejemplo, de 1Kb), perderás mucho espacio de disco si tus clusters son de 32Kb de tamaño cada uno. Este es el motivo por el que al presentar la información de un disco duro, algunos sistemas presentan dos números diferentes: el del tamaño real de los archivos, y el de los clusters que utilizan realmente en el disco duro...

Entonces, ¿qué utilidad tienen para mí?

Puede que notengas que trabajar nunca con la configuración de tu FAT. Ya sea FAT16 ó FAT32 - el número indica los bits usados para las direcciones. Pero sí hay un punto curioso:

Cuando borras un archivo, en realidad no lo estás borrando. En serio. En su lugar, lo que borras es la entrada del índice, lo que viene a ser lo mismo, al final. No encontrarás el fichero borrado, si lo buscas en el índice... Pero si alguna vez borras un archivo por error, o descubres que has borrado todas las fotos de tu cámara - no te vuelvas loco. Todavía están ahí - siempre y cuando no los sobreescribas con nuevos archivos.

Búscate el software apropiado, que escaneará tu disco duro a fondo, buscando "algo" que parezca un archivo pero no esté en el índice... buenas noticias, ¿no?