exFAT

exFAT (Extended File Allocation Table) est un système de fichiers apparu en 2006 et conçu essentiellement pour les mémoires flash (comme les clés USB, les disques USB ou les cartes SD).
Il est une évolution plus moderne de FAT32, et vise aux mêmes usages. Il est donc particulièrement utilisé pour partager des fichiers entre systèmes hétérogènes, car il est compatible avec tout, ou presque : TV connectées, média center, PC mac/windows/linux, appareils photos …

Il permet de dépasser les limites de FAT32 : 4 Gio par fichier et 2 To par partition. Avec exFAT, les limites sont tellement élevées qu'on peut ne pas en tenir compte (16 exaoctets pour les fichiers, 128 pétaoctets pour les partitions).
Prévu pour des échanges de fichiers via des supports mobiles (disque, carte, clé), exFAT est (comme FAT32) plus limité que les systèmes de fichiers "complets" Ext4, BTRFS ou NTFS : il ne gère pas des droits d'accès par utilisateur (les fichiers sont accessibles à toute personne ayant accès au support) ; il ne peut être redimensionné ; il n'accepte pas les caractères spéciaux dans les noms de fichiers ou de répertoires ; il ne distingue pas majuscules et minuscules dans les noms de fichiers ou de répertoires ; il n'a pas de journalisation ; il ne peut être chiffré au niveau File System ; il n'a pas de défragmentation à la volée, et peut finir après de nombreux cycles écriture / effacement par être très fragmenté, ce qui réduit les vitesses d'accès.

Jusqu'au 27 août 2019, exFAT était la propriété de Microsoft. Des royalties étaient perçues. Les brevets exFAT sont maintenant propriété de Open invention network qui en a libéré l'utilisation. L'implémentation linux est libre.

Jusqu'en 2022, linux savait lire ou créer une partition exFAT, mais pas la réparer. Depuis 2022 et la version 1.2 de exfatprogs, une partition exFAT peut être lue, créée et réparée (you can now repair exfat).

Ce système de fichier est compatible avec Windows depuis XP, avec MacOS et avec Linux, si les pilotes sont installés. Il est lu par la plupart des TV modernes et des médias centers.

Plus d'info sur wikipedia.

Par défaut, le support du format exFAT n'est pas installé sur Ubuntu.

Pour que vos clefs USB, disques USB, cartes mémoire et autres périphériques utilisant exFAT soient lus et montés automatiquement dès leur branchement, mais aussi pour pouvoir les (re)formater, il faut installer le support de ce format :

• À partir de Ubuntu 22.04 : cliquez ici pour installer exfatprogs (ou au terminal : sudo apt install exfatprogs)
• Avant Ubuntu 22.04 : cliquez ici pour installer exfat-utils exfat-fuse

Rappel : le support de exFAT doit être installé, ce qui n'est pas le cas par défaut.

Pour pouvoir être formatée, la partition doit exister. Concrètement, pour un support entier (clé, carte SD, disque), il n'y a rien de spécial à faire. Pour formater un volume ne prenant pas la totalité du support physique, il faut d'abord créer ce volume (via gparted ou gnome-disque).

Le formatage va permettre de découper l'espace physique en secteurs logiques (cluster) stockant des données de fichiers. Si le fichier ne fait qu'un seul caractère, un secteur logique est utilisé. En règle générale, un secteur logique d'une partition EXT4 occupe toujours 512 octets (dans certains cas il est aligné sur le secteur physique: 4096 ) quelque soit la taille de la partition.

Ce n'est pas le cas pour le formatage en exFAT, la taille de ce secteur logique dépend de la taille de la partition. Plus la partition est grande, plus la taille d'allocation est importante. Si les fichiers à sauvegarder sont très petits, il peut être nécessaire de fixer soi-même la taille du secteur sous peine de perdre une énorme quantité d'espace disque. La valeur minima est de 1024. Donc quoiqu'on fasse, une partition exFAT peut contenir deux fois moins de fichiers de très petite taille à capacité égale si choix de partition EXT4 ou NTFS. Voici le tableau par défaut.

 man mkfs.exfat
                                      Card Capacity Range      Cluster Size   Boundary Unit
                                      ──────────────────────────────────────────────────────
                                                  ≤8 MiB           8 KiB          8 KiB
                                        >8 MiB   ≤64 MiB          16 KiB         16 KiB
                                       >64 MiB  ≤256 MiB          16 KiB         32 KiB
                                      >256 MiB    ≤1 GiB          16 KiB         64 KiB
                                        >1 GiB    ≤2 GiB          32 KiB         64 KiB
                                        >2 GiB   ≤32 GiB          32 KiB          4 MiB
                                       >32 GiB  ≤128 GiB         128 KiB         16 MiB
                                      >128 GiB  ≤512 GiB         256 KiB         32 MiB
                                      >512 GiB    ≤2 TiB         512 KiB         64 MiB

Pour une clé USB dans Gnome, vous pouvez juste utiliser l'explorateur de fichier (nautilus) et y faire un clic droit sur la clé > "formater". Restera à choisir exFat dans les options proposées.

Pour plus d'options, vous pouvez passer par un logiciel dédié. Il en existe 2 principaux dans Ubuntu : gnome-disk-utility ("Disques") ou gparted. Si vous utilisez Kubuntu, ce sera KDE Partition Manager.

Avec ces logiciels, procédez de manière habituelle pour formater votre clé, disque externe ou carte mémoire au format exFat.

Par exemple, avec gnome-disk-utility ("Disques"), au moment du formatage, prenez l'option "autre" qui vous permettra alors d'utiliser l'exFat.

sudo mkexfatfs -n nom_partition /dev/sdXN

ou

mkfs.exfat -n nom_partition /dev/sdXN

en remplaçant sans vous tromper X et N par les bonnes valeurs du support à formater (par exemple sdc2). En cas d'erreur vous formaterez le mauvais support et perdrez les données qui y sont stockées.

-n nom_partition est optionnel et sert à donner un nom ("étiquette") à votre volume (partition) exFat. Le nom est limité à 15 caractères et il faut éviter les espaces, les caractères accentués, cédilles et autres signes diacritiques.

Autres options (à n'utiliser que si vous comprenez ce que vous faite) :
-c Nk Permet de forcer la taille du cluster à une autre valeur que celle prévue au tableau ci-dessus. Utile en cas de multitudes de petits fichiers.

–pack-bitmap : Met la description en fin de zone allouée. C’est plus performant mais contraire à la norme.

-i VOL_ID : Définit l’ID du volume à la valeur spécifiée dans VOL_ID. Il s’agit d’un nombre hexadécimal de 32 bits. S’il n’est pas défini, un ID basé sur l’heure actuelle est défini.

-p SECTOR : Spécifie le premier secteur de la première partition du disque. Ce paramètre est facultatif et la valeur par défaut est zéro.

-s SECTORS : Définit le nombre de secteurs physiques par grappe d’allocation. Il doit s’agir d’une puissance de deux, comme 1, 2, 4, 8, etc. Facultatif.

Pour une carte-mémoire que vous destinez à votre caméscope ou à votre appareil photo, le mieux (si la fonctionnalité existe), et de loin, est de procéder depuis l'option intégrée dans ces appareils. Le format est alors contrôlé par le fabricant de l'appareil utilisateur, ce qui garantit une compatibilité maximale.

Formater en exFat la partition d'un disque dur classique : c'est possible, même si exFat est surtout conçu pour des supports mobiles à mémoire flash (carte, clé,disque externe).

Réparer une partition : c'est possible sous linux depuis 2022.

Déplacer une partition : possible avec gparted, mais impossible avec gnome-disk-utility.

Redimensionner une partition exFat : impossible, que ce soit sous linux ou windows. Il faut alors supprimer et recréer la partition à la bonne taille.

Défragmenter une partition exFat : impossible, que ce soit sous linux ou windows (en 2024).

Installer un système d'exploitation (windows ou linux) directement sur une partition exFat : impossible ou formellement déconseillé. C'est un format réservé aux échanges de fichiers.

La commande sudo fsck /dev/xxx vous permet d'avoirs des informations sur le support xxx utilisé : taille, utilisation, …

sudo fsck /dev/sdb17
fsck de util-linux 2.34
exfatfsck 1.3.0
Checking file system on /dev/sdb17.
File system version           1.0
Sector size                 512 bytes
Cluster size                128 KB
Volume size                  39 GB
Used space                 1806 KB
Available space              39 GB
Totally 0 directories and 0 files

sudo fsck /dev/sdc1
fsck de util-linux 2.37.2
exfatprogs version : 1.1.3
/dev/sdc1: clean. directories 86, files 1683 

ExFAT ne prend pas en charge les liens symboliques et les fichiers cachés.

Les noms de répertoires et de fichiers ne peuvent contenir ces caractères spéciaux / \ | : * ? " < >
Les copies vers un disque / partition exFAT échoueront donc pour les fichiers contenant ces caractères, sauf correction.
Les noms de fichiers et répertoires ne peuvent pas non plus avoir de caractère "espace" ou "." en début/fin de nom (mais ils peuvent en avoir à l'intérieur).
Enfin, ces noms sont insensibles à la casse : les caractères « minuscules » et « majuscules » sont équivalents. Linux peut avoir dans le même répertoire 2 fichiers avec le même nom si la casse est différente : pas exFAT.

Exemples

 touch  '/' ; touch  '\' ; touch  ':' ; touch '?' ; touch  '*' ; touch  '<' ; touch  '>' ; touch  '"' ;  touch '    b     C    ' ; touch '    B     c    ' ; ls -ls
touch: initialisation des dates de '/': Permission non accordée
touch: initialisation des dates de '\': Aucun fichier ou dossier de ce type
touch: initialisation des dates de ':': Aucun fichier ou dossier de ce type
touch: initialisation des dates de '?': Aucun fichier ou dossier de ce type
touch: initialisation des dates de '*': Aucun fichier ou dossier de ce type
touch: initialisation des dates de '<': Aucun fichier ou dossier de ce type
touch: initialisation des dates de '>': Aucun fichier ou dossier de ce type
touch: initialisation des dates de '"': Aucun fichier ou dossier de ce type
total 0
0 -rwxr-xr-x 1 a a 0 oct.  26 12:25 '    b     C    '

Il est possible d'effectuer un contrôle préventif de la qualité des répertoires à transférer.

rm -f /tmp/TriEXFAT.txt
## Recherche des liens symboliques exclus
find  $HOME/Test $HOME/Documents  $HOME/Images $HOME/Musique $HOME/Vidéos  $HOME/Téléchargements -type l -name "*" > /tmp/ProblèmesEXFAT.txt
find  $HOME/Test $HOME/Documents  $HOME/Images $HOME/Musique $HOME/Vidéos  $HOME/Téléchargements -type f -name "*" -print0 | while IFS='' read -r -d '' file; do
## Test des caractères spéciaux. 
if [[ "$(echo "'$file'"  | tr '><"|?*:\\' '!!!!!!!!' )" != "'$file'" ]]; then echo  "'$file'" >> /tmp/ProblèmesEXFAT.txt ;fi 
# Test des fichiers cachés. 
if [ "$(echo $(basename "$file")|cut -c1)" = "."  ]; then  echo  "'$file'" >> /tmp/ProblèmesEXFAT.txt ;fi
# Test des fichiers en double
echo "'$file'"  $(echo "'$file'" | tr '[:lower:]' '[:upper:]')  >> /tmp/TriEXFAT.txt
done
sort  -f  /tmp/TriEXFAT.txt | uniq -f1 -D>>/tmp/ProblèmesEXFAT.txt
echo Liste des fichiers à contrôler; cat  /tmp/ProblèmesEXFAT.txt

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