Файловая система Extended File Allocation Table (exFAT) представляет собой обновленную версию FAT. Эта файловая система может работать с устройствами намного большего объема, чем еe предшественник (поддерживает устройства до 256 терабайт, тогда как FAT – до 32 ГБ). Также exFAT позволяет увеличить скорость записи на карты памяти формата Secure Digital Extended Capacity. Файловая система exFAT поддерживалась ОС Windows Embedded CE 6.0 (для встроенных систем), Windows XP SP2 или более поздний (настольная версия), Windows Vista SP1 или более поздний (настольная версия) Windows Server 2008 RTM (серверная версия) Windows 7 (сборка 6801 или более поздняя).
Система exFAT впервые была представлена Microsoft для встроенных устройств в Windows Embedded CE 6.0 и использовалась в операционных системах от Microsoft в тех случаях, когда использование других поддерживаемых ими файловых систем (FAT и NTFS) было нецелесообразно (поддержка exFAT уже имелась в Windows XP с Service Pack 2 и 3 с обновлением KB955704, Windows Vista с Service Pack 1, Windows Server 2008, Windows 7). Технология ReadyBoost применяемая в Windows Vista не совместима с устройствами с файловой системой exFAT. Существует свободный драйвер exFAT в виде патча для ядра Linux, поддерживающий только чтение этой файловой системы.
Основными преимуществами exFAT перед всеми текущими версиями FAT является:
- теоретический лимит на размер файла 264 байт (16 эксбибайт);
- максимальный размер кластера увеличен до 225 байт (32 мебибайта);
- улучшено распределение свободного места за счёт введения бит-карты свободного места, что уменьшает фрагментацию диска;
- устранён лимит на количество файлов в одной директории;
- введена поддержка списка прав доступа;
-введена поддержка транзакций (опциональная возможность, должна поддерживаться устройством).
Основные функции любой файловой системы нацелены на решение следующих задач:
- именование файлов;
- программный интерфейс работы с файлами для приложений;
- отображения логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;
- организация устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;
- содержание параметров файла, необходимых для правильного его взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и пр.).
В многопользовательских системах появляется еще одна задача: защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя, а также обеспечение совместной работы с файлами, к примеру при открытии файла одним из пользователей, для других этот же файл временно будет доступен в режиме «только чтение».
Чтобы защитить свои интересы, производители компьютеров и программного обеспечения используют лицензии — вид договора между обладателем авторских прав и пользователем (покупателем) программного обеспечения. Компания Microsoft начала лицензировать свою новую файловую систему Extended File Allocation Table (exFAT), которая поддерживала устройства объемом до 256 терабайт в декабре 2009 года. Новый файловый формат, был предназначен в первую очередь для флэш-накопителей. По словам представителей Microsoft, свои заявления на лицензирование данного формата уже подали такие компании, как Sony, Canon и Sanyo.
Технология FAT, несмотря на возраст, и по сей день остается предметом лицензионных споров (например, в феврале 2009 г. компания Microsoft обвинила компанию TomTom, производящую навигаторы и другую электронику, в том числе на базе Linux, в нарушении своих патентов относительно файловой системы Microsoft FAT32. Уже в марте 2009 г. компания Microsoft и TomTom пришли к соглашению – компания TomTom лицензировала нарушенные патенты у Microsoft и сообщила, что будет удалять из своих Linux-продуктов весь код, попадающий под действие этих патентов. Существовала также сторонняя реализация exFAT для Windows XP/Windows Server 2003, однако она была предназначена для непосредственной интеграции в дистрибутив продукта без возможности ручной установки драйвера.
Для использования технологий Extended File Allocation Table в камерах, видео-рекордерах, и цифровых фото-рамках фирма Microsoft предложила стоимость лицензии в $300000, в то время как компании, использующие данный файловый формат в таких устройствах, как телефоны, компьютеры, и сети будут вынуждены оплатить volume лицензию. Причиной этому послужил ряд преимуществ exFAT, например, поддержка устройств очень большого объема (до 256 терабайт), поддержка больших файлов, увеличенная скорость работы, которая теперь могла достигать 300 Мбит/сек.
Microsoft позиционировала exFAT как современную версию предшественницы в лице файловой системы FAT, которая теперь может работать с файлами большого объема, которые уже повсеместно используются в мультимедиа развлечениях. Стоит также отметить, что вместе с новой exFAT корпорация продолжила лицензирование устаревшей технологии FAT. Как уже было упомянуто, последнее поколение файловой системы exFAT позволяет работать с файлами объемом до 256 терабайт, по сравнению с 32Гб, которые может обрабатывать устаревшая FAT. Если перевести такие объемы на мультимедийные форматы файлов, то в результате получим следующие цифры: exFAT сможет вместить более 4000 изображений, записанных в формате RAW, 100 фильмов в HD качестве, или 60 часов видеозаписи с видеокамеры высокой четкости (идеальная файловая система для быстрого и надёжного использования при работе с аудио и видео файлами). Данная технология уже стала доступной вместе с релизом Vista SP1 и выше, а также Windows 7.
Активное внедрение технологии exFAT началось когда лицензионные соглашения подписали такие компании, как Sony, Canon и Sanyo. Более того, известная компания SanDisk, которая участвует в формировании стандартов для носителей SD и Memory Stick, тоже тогда одобрила использование файловой системы exFAT в новых накопителях большой емкости. Отраслевая ассоциация SD Association выбрала файловую систему exFAT для новых карт памяти формата SDXC, поскольку новая технология поддерживает большие объемы носителей, более крупные файлы и повышенную скорость обмена данными. Благодаря технологии exFAT, сохранение данных на картах памяти SDXC сможет достигать скорости в 300 Мбайт/с.
Основное слабое место флеш-памяти - это количество циклов перезаписи. Ситуация ухудшается также в связи с тем, что ОС часто записывает данные в одно и то же место. Например, часто обновляется таблица файловой системы, так что первые сектора памяти израсходуют свой запас значительно раньше. Распределение нагрузки позволяет существенно продлить срок работы памяти. Для решения этой проблемы и были созданы специальные файловые системы: JFFS2 и YAFFS для GNU/Linux и exFAT для Microsoft Windows (USB флеш-носители и карты памяти, такие как SecureDigital и CompactFlash имеют встроенный контроллер, который производит обнаружение и исправление ошибок и старается равномерно использовать ресурс перезаписи флеш-памяти, поэтому на таких устройствах не имеет смысла использовать специальную файловую систему и для лучшей совместимости применяется обычная FAT).
В списке рассылки разработчиков ядра Linux была заявлена базовая поддержка файловой системы exFAT для операционной системы Linux (данная файловая система ориентирована на флэш-накопители и стала доступна с выходом Service Pack 1 для Windows Vista). Ее отличает увеличенный максимальный размер файла до 16 эксабайт, максимальный размер кластера 32 мегабайта, отсутствие лимита на количество файлов в одной директории и поддержка списка прав доступа. Драйвер был создан на базе исследования работы аналогичного драйвера в Windows Vista и тогда пока реализовывал только чтение. В России, еще в 2007 году были выпущены первые учебники информатики для вузов и школ для обучения информатике в соответствии с государственными стандартами образования со свободным и проприетарным программным обеспечением в среде Windows и Linux. В России, решениями правительства и президента РФ, отечественное открытое программное обеспечение с 2008 года внедрено во всех школах Российской Федерации и будет установлено во всех государственных и бюджетных организациях для обеспечения национальной безопасности в сфере ИТ.