exfat(exFAT格式的基本介绍)

exFAT(Extended File Allocation Table)是微软推出的文件系统,它是FAT32(File Allocation Table)文件系统的继承者,它可以有效地解决FAT32文件系统存储空间有限以及文件大小有限的问题。exFAT与FAT32文件系统一样,也是一种通用文件系统,可以用于Windows,Mac OS X,Android等多种操作系统。

官方指南:《exFAT 文件系统规范


exfat(exFAT的基本介绍)
exfat vs ntfs 图片来源:easeus

入门简介

exFAT(可扩展文件分配表)是微软于2006年推出的一种文件系统,针对USB闪存驱动器和SD卡等闪存进行了优化。 exFAT在 2019 年 8 月 28 日微软发布其规范之前一直是专有的。微软拥有其设计的多个要素的专利。

当NTFS不是可行的解决方案(由于数据结构开销)但需要 比标准FAT32文件系统(即 4 GB )更大的文件大小限制时,可以使用 exFAT 。

exFAT 已被SD 协会采用作为大于 32 GB的SDXC卡的默认文件系统。

Windows 8及以后版本原生支持exFAT启动,支持以特殊方式安装系统在exFAT卷中运行。

特点与优势

由于文件大小引用以8个字节而不是4个字节存储,因此文件大小限制已增加到16艾字节(EB)(264−1字节,或大约1019字节),否则会受到最大卷大小128PB的限制,[nb2]或257−1字节),从标准FAT32文件系统中的4GB(232−1字节)增加。因此,对于典型用户来说,这可以实现无缝互操作性Windows和macOS平台之间超过4GB的文件。

exFAT文件系统的其他规范、功能和要求包括:

  • 可扩展到大磁盘大小:大约128PB(257−1字节)[nb1]最大,建议最大512TB(249−1字节),从32位限制(每个扇区2TB)提高标准FAT32分区的大小为512字节。
  • 每个目录最多支持2.796.202个文件。[nb3]Microsoft在其FAT32实现中记录了每个子目录65.534(216−2)个文件的限制,但其他操作系统对FAT32目录中的文件数量没有特殊限制。其他操作系统中的FAT32实现允许无限数量的文件,最多可达可用簇的数量(即,在没有长文件名的卷上最多有268.304.373个文件)。
  • 卷C上的最大文件数量[需要澄清]达到4.294.967.285(标准FAT32中的232−11大约为228−11[nb4])。
  • 由于引入了可用空间位图,可用空间分配和删除性能得到了改善。
  • 创建和修改时间的时间戳粒度为10毫秒(FAT上为2秒,但不如NTFS的100纳秒)。
  • 上次访问时间的时间戳粒度为双秒(FAT仅具有日期)。
  • 时间戳带有相对于UTC偏移的时区标记(从VistaSP2开始)。
  • 对访问控制列表的可选支持(Windows桌面/服务器版本当前不支持)。
  • 可选支持TexFAT,一种事务性文件系统标准(可选WinCE激活功能,Windows桌面/服务器版本不支持)。
  • FAT表的边界对齐偏移量。
  • 数据区域的边界对齐偏移。
  • 提供OEM可定义的参数,以针对特定设备特性自定义文件系统。
  • 有效数据长度(VDL):通过使用两个不同的长度字段(一个用于“已分配空间”,另一个用于“有效数据”),exFAT可以预先分配文件,而不会泄漏磁盘上先前的数据。
  • 簇大小最大为32MB。
  • 带校验和的元数据完整性。
  • 基于模板的元数据结构。
  • 删除子目录中出现的物理条目.和目录条目。
  • exFAT不再在目录结构中存储短8.3文件名引用,并本机使用扩展文件名,而旧版FAT版本通过VFAT扩展名实现扩展文件名。

WindowsXP需要安装更新KB955704,WindowsVista需要安装SP1。WindowsVista无法使用exFAT驱动器进行ReadyBoost。Windows7消除了此限制,支持大于4GB的ReadyBoost缓存。Windows10在默认用户界面下仅允许在大小大于32GB的不可移动卷上格式化exFAT和NTFS,对于较小的卷建议使用FAT32格式;如果卷大于32GB,命令行实用程序不接受使用FAT32的快速格式化。

标准exFAT实现不记录日志,仅使用单个文件分配表和可用空间映射。相反,FAT文件系统使用交替表,因为如果在写入过程中介质被弹出(这种情况在可移动介质的实践中经常发生),则可以恢复文件系统。可选的TexFAT组件添加了对其他备份表和映射的支持,但可能不受支持。

exFAT格式允许单个文件大于4GB,便于长时间连续录制高清视频,不到一小时即可超过4GB限制。当前使用FAT32的数码相机会将视频文件分成大约2或4GB的多个片段。

Windows10v1607和WindowsServer2016或更高版本支持EFS。

exFAT百科

1.优势

exFAT的存储空间比FAT32的更大,支持单个文件最大容量可达16EB(一亿亿亿字节),比FAT32的4GB大得多。此外,exFAT与FAT32一样,都可以在多种不同操作系统中进行文件共享,这样可以有效解决存储空间和文件大小的问题。

2.安全性

exFAT的安全性要比FAT32高得多,它不仅可以支持较大容量的文件,而且还支持数据完整性检查,可以有效防止文件损坏和数据丢失,更有效地保护文件安全。

3.缺点

exFAT的缺点是没有权限控制,它没有提供文件访问权限控制功能,不能分配访问权限,无法实现文件的安全性控制。

4.应用场景

exFAT文件系统主要用于U盘、移动硬盘等设备,这些设备的存储空间不大,但文件容量和大小较大,此时可以使用exFAT文件系统,以获得更好的存储效果。

5.实际应用

exFAT文件系统可以应用于视频传输、数据存储、多媒体文件等,可以有效地提高存储效率,为企业提供更好的数据存储能力。

总之,exFAT文件系统比FAT32文件系统拥有更大的存储空间和更高的安全性,可以更好地满足企业的高容量文件存储需求,更有效地保护文件安全。

exfat(exFAT格式的基本介绍)