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exFAT

Predefinição:Info/Sistema de Arquivos

exFAT (Extended File Allocation Table, em português "Tabela de Alocação de Arquivos (ficheiros) Estendida, também conhecido como FAT64) é um formato de sistema de arquivos (ficheiros) utilizado principalmente em discos de memória flash, introduzido pela Microsoft em 2006 com o Windows Embedded CE 6.0. O exFAT foi proprietário até 28 de agosto de 2019, quando a Microsoft publicou a especificação dele.[1] A Microsoft possui patentes em vários elementos do seu design.[2]

O exFAT pode ser usado quando o sistema de arquivos NTFS não for uma solução viável (devido à sobrecarga de estrutura de dados), e o limite de tamanho do arquivo do sistema de arquivos FAT32 padrão (isto é, 4 GiB) ser inaceitável.

O exFAT foi adotado pela SD Card Association como o sistema de arquivos padrão para cartões SDXC maiores que 32 GiB.

Em 2013, a Samsung Electronics publicou sob a GPL um driver do Linux para o exFAT.[3] Em 28 de Agosto de 2019, a Microsoft publicou pela primeira vez a especificação do exFAT[1], e um novo driver foi incluído no núcleo Linux na versão 5.4.[4]

Visão geral

O exFAT foi introduzido pela primeira vez no final de 2006 como parte do Windows Embedded CE 6.0, um sistema operacional da família Windows para dispositivos embarcados. A maioria dos fabricantes que adquirem as licenças do exFAT são fabricantes de sistemas embarcados ou fabricantes de dispositivos que produzem mídia que será pré-formatada com o exFAT. A família inteira da File Allocation Table (FAT), incluído nesta o exFAT, é usada para sistemas embarcados porque é leve e é mais adequado para soluções com baixa memória e baixos requisitos de energia, e pode ser implementado no firmware.

exFAT permite arquivos individuais maiores que 4 GiB, facilitando a gravação contínua de vídeos em HD longos que pode exceder o limite de 4 GiB em menos de uma hora. As câmeras digitais atuais usando o FAT32 quebrarão os arquivos de vídeo em múltiplos segmentos de aproximadamente 2 ou 4 GiB. Com o aumento da capacidade e o aumento dos dados transferidos, a operação de escrita precisa ser feita de forma mais eficiente. Os cartões SDXC, rodando no padrão UHS-I têm uma velocidade de gravação mínima garantida de 10 MBps e o exFAT desempenha um fator na obtenção dessa velocidade através da redução da sobrecarga do sistema de arquivos na alocação de cluster. Isso é conseguido através da introdução de um bitmap de cluster e eliminação (ou redução) de gravações para a FAT. Um único bit no registro do diretório indica que o arquivo é contíguo, informando o driver exFAT para ignorar a FAT. Essa otimização é análoga a um extent em outros sistemas de arquivos, exceto que ele se aplica apenas a arquivos inteiros, em oposição a partes contíguas de arquivos.

O exFAT também é suportado em vários dispositivos de mídia, como televisores de tela plana modernos,[5] centros de mídia e players de mídia portáteis.

Alguns fabricantes de mídias em memória flash, incluindo pen drives USB, Compact Flash (CF) e unidades de estado sólido (SSD) fabricam algumas de suas mídias de alta capacidade já sendo pré-formatadas com o sistema de arquivos exFAT. Por exemplo, a Sandisk envia seus cartões CF de 256 GB como exFAT.

Recursos

As especificações, recursos, e requisitos do sistema de arquivos exFAT incluem:

  • Limite de tamanho de arquivo de 16 EiB - 1 byte (de outra forma limitado pelo tamanho máximo do volume de 128 PiB - 1 byte),[nota 1] aumentado de 4 GiB - 1 byte em um sistema de arquivos FAT32 padrão.[6] Portanto, para o usuário típico, interoperabilidade perfeita entre as plataformas Windows e OS X para arquivos com mais de 4 GiB.
  • Escalabilidade para grandes tamanhos de disco: ca. 128 PiB[nota 2] máximo, 512 TiB máximo recomendado, aumentado do limite de 32 bits (2 TiB para um tamanho de setor de 512 bytes) de partições FAT32 padrão.
  • Suporte para até 2.796.202 arquivos por diretório.[2][nota 3] A Microsoft documenta um limite de 65,534 arquivos por subdiretório para sua implementação FAT32, mas outros sistemas operacionais não têm limite especial para o número de arquivos em um diretório FAT32. As implementações FAT32 em outros sistemas operacionais permitem um número ilimitado de arquivos até o número de clusters disponíveis (ou seja, até 268,304,373 arquivos em volumes sem nomes de arquivos longos).[nota 4]
  • Número máximo de arquivos no volume: ca. 232 - 11 (aumentado de 228 - 11[nota 4] no FAT32 padrão)
  • Desempenho de alocação de espaço livre e de exclusão de arquivos melhorado devido à introdução de um mapa de bits de espaço livre.
  • Granularidade de rótulos de tempo de 10 ms para tempos de criação e modificação (reduzido de 2 s do FAT, mas não tão finas como 0,1 ms do NTFS).[2]
  • Granularidade de rótulo de tempo para o último tempo de acesso para segundos duplos (no FAT era apenas a data)
  • Suporte opcional para rótulos de tempo UTC (a partir do Vista SP2).
  • Suporte opcional para listas de controle de acesso (atualmente não suportado nas versões do Windows Desktop/Server).
  • Suporte opcional para TexFAT, um padrão de sistema de arquivos transacional (função opcionalmente ativada no Windows CE, não suportada nas versões Windows Desktop/Server).
  • Provisão para parâmetros definíveis pelo OEM para personalizar o sistema de arquivos para características específicas do dispositivo.[7]
  • Armazenamento em disco do comprimento de dados válido do arquivo (VDL) através do uso de dois campos de comprimentos distintos que podem ser usados para pré-alocar um arquivo.
  • Tamanho do cluster de até 32 MiB.[8]
  • Integridade de metadados com soma de verificação
  • Estruturas de metadados baseadas em modelos
  • Remoção das entradas de diretórios físicas "." e ".." que aparecem nos subdiretórios
  • exFAT não é limitado por nomes de arquivos curtos (formato 8.3)
  • No Windows XP, a atualização KB955704 deve ser instalada; e no Windows Vista, o SP2 deve estar instalado.[8]
  • O Windows Vista não é capaz de usar dispositivos exFAT para o ReadyBoost. Windows 7 remove essa limitação, habilitando caches ReadyBoost maiores que 4 GiB.
  • A implementação padrão do exFAT não tem journaling e usa apenas uma única tabela de alocação de arquivos e um mapa de espaço livre. Os sistemas de arquivos FAT usavam tabelas alternadas, pois isso permitia a recuperação do sistema de arquivos se a mídia fosse ejetada durante uma gravação (o que ocorre com freqüência na prática com mídia removível). O componente opcional TexFAT adiciona suporte para tabelas e mapas de backup adicionais, mas pode não ser suportado.

Adoção

O exFAT é suportado no Windows XP e no Windows Server 2003 com a atualização KB955704,[6] Windows Embedded CE 6.0, Windows Vista com Service Pack 1, Windows Server 2008,[9] Windows 7, Windows 8, Windows Server 2008 R2 (exceto Windows Server 2008 Server Core), Windows 10, Mac OS X a partir de 10.6.5, Linux a partir da versão 5.4 e iPadOS.[10][11]

As empresas podem integrar o exFAT em um grupo específico de dispositivos de consumo, incluindo câmeras, filmadoras e molduras digitais para uma taxa fixa . Os telefones celulares, PCs e redes possuem um modelo de preço de volume diferente.[12]

A Microsoft entrou em acordos de licenciamento com BlackBerry, Panasonic, Sanyo, Sony, Canon, Aspen Avionics, Audiovox, Continental, Harman, LG Automotive e BMW.

Uma implementação baseada em FUSE chamada fuse-exfat ou exfat-fuse[13], com suporte à leitura/gravação está disponível para o FreeBSD e múltiplas distribuições Linux. A implementação no kernel também foi lançada, escrita pela Samsung. Foi inicialmente lançado no GitHub sem intenção, e mais tarde lançado oficialmente pela Samsung em conformidade com a GPLv2 em 2013.[14] (Este lançamento não torna o exFAT isento de royalties, pois o licenciamento da Samsung não remove os direitos de patente da Microsoft.[15]) Uma implementação chamada exFATFileSystem, com base no fuse-exfat, está disponível para o AmigaOS 4.1.

Soluções proprietárias de leitura/gravação licenciadas e derivadas da implementação do Microsoft exFAT criadas pela Paragon Software Group e pela Tuxera estão disponíveis para Android[16], Linux e outros sistemas operacionais.

XCFiles (criada pela Datalight) é uma implementação proprietária e completa, destinada a ser portável para sistemas de 32 bits. O Rtfs (criada pela EBS Embedded Software) é uma implementação completa para dispositivos incorporados.

Duas soluções experimentais, não oficiais estão disponíveis para o DOS. O driver carregável USBEXFAT requer a pilha USB da Panasonic para o DOS e só funciona com dispositivos de armazenamento USB; O executável de código aberto EXFAT é um leitor de sistema de arquivos exFAT e requer o extensor DOS HX para funcionar. Não existem drivers de DOS em modo real exFAT nativos, o que permitiria o uso ou a inicialização de volumes exFAT.

O Mac OS X Snow Leopard 10.6.5 e posterior podem criar, ler, escrever, verificar e reparar sistemas de arquivos exFAT.[10][11]

O Linux oferece suporte para exFAT via FUSE desde 2009.[13] Em 2013, a Samsung Electronics publicou um driver Linux para exFAT sob GPL.[3] Em 2019 a Microsoft anunciou que tornaria pública a especificação do exFAT para que a comunidade de desenvolvedores do Linux possa desenvolver implementações interoperáveis[17]. Em 28 de agosto de 2019, a Microsoft publicou a especificação do exFAT[1] e lançou a patente para os membros do OIN.[18] O núcleo Linux introduziu suporte nativo ao exFAT com a versão 5.4.[4]

Ver também

Predefinição:Notas

Referências

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 «exFAT Specification». Microsoft. 28 de agosto de 2019 
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 US 8321439 contem a especificação do Microsoft exFAT (revision 1.00)
  3. ↑ 3,0 3,1 «Conservancy Helps Samsung Resolve GPL Compliance Matter Amicably». Software Freedom Conservancy (em English). Consultado em 19 de dezembro de 2019 
  4. ↑ 4,0 4,1 Abhishek Prakash (25 de novembro de 2019). «Linux Kernel 5.4 Release Features». itsfoss.com. Consultado em 22 de outubro de 2020 
  5. ↑ «suporte ao exFAT no site da Sony». Consultado em 1 de janeiro de 2018 
  6. ↑ 6,0 6,1 «KB955704». 27 de janeiro de 2009. Descrição do pacote de atualização do driver de sistema de arquivos exFAT (para o Windows XP e o Windows Server 2003) 
  7. ↑ «Licensing exFAT». Consultado em 1 de março de 2017 
  8. ↑ 8,0 8,1 «Description of the exFAT file system driver update package». Microsoft. Consultado em 26 de fevereiro de 2015 
  9. ↑ «Adding Hard Disk Drives». Microsoft TechNet. Consultado em 15 de setembro de 2009 
  10. ↑ 10,0 10,1 «Mac OS X 10.6.5 Notes: exFAT Support, AirPrint, Flash Player Vulnerability Fixes». Consultado em 25 de novembro de 2013 
  11. ↑ 11,0 11,1 «fsck_exfat(8) Mac OS X Manual Page». Consultado em 25 de novembro de 2013 
  12. ↑ Marius Oiaga (11 de dezembro de 2009). «Microsoft Licenses Windows 7's exFAT Flash File Format». Softpedia.com 
  13. ↑ 13,0 13,1 «exfat — Free exFAT file system implementation». Consultado em 14 de outubro de 2015 
  14. ↑ «GPL'ed sources for the Samsung exfat module as released by Samsung». Consultado em 20 de agosto de 2017 
  15. ↑ «Microsoft technology licensing programs for OEMs and developers». Microsoft. Consultado em 22 de outubro de 2020 
  16. ↑ Clarke, Gavin (8 de agosto de 2012). «Sharp cuts exFAT deal with Microsoft for Android mobes». The Register. Consultado em 12 de agosto de 2012 
  17. ↑ John Gossman (28 de agosto de 2019). «exFAT in the Linux kernel? Yes!». Microsoft OpenSource Blog. Consultado em 28 de agosto de 2019 
  18. ↑ John Gossman (28 de agosto de 2019). «exFAT in the Linux kernel? Yes!». Microsoft. Consultado em 22 de outubro de 2020 


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