O que é o sistema de arquivos HFS+

Você pode ter ouvido falar sobre o sistema de arquivos HFS+ antes, mas pode não saber exatamente o que é ou como ele difere de outros sistemas de arquivos, pois era o sistema de arquivos padrão pré-APFS em Macs. Aqui neste artigo, fornecemos informações sobre recursos, estrutura e limitações do HFS+. Além disso, exploramos como você pode ler o sistema de arquivos HFS+ no Windows.

Parte 1. O que é o sistema de arquivos HFS+?

HFS+, também conhecido como Mac OS Extended, HFS Plus, ou HFS Extended, serviu como o principal sistema de arquivos para a série Mac OS X desde a introdução do Mac OS 8.1 em 1998. No Mac, geralmente é mostrado como Mac OS Extended.

A Apple substituiu o HFS+ pelo APFS (Apple File System), um formato de armazenamento projetado para SSDs, quando lançou o macOS High Sierra em 2017. No entanto, devido à sua compatibilidade, o HFS+ ainda é um formato de disco muito apreciado para Mac.

Sistemas operacionais suportados

Os sistemas operacionais suportados do HFS+ são:

Como saber se o seu sistema de arquivos é APFS ou HFS+?

Selecione o software Utilitário de Disco clicando no Launchpad > Outra pasta no seu Mac. Em seguida, selecione sua unidade no lado esquerdo clicando em Exibir > Mostrar todos os dispositivos. O sistema de arquivos agora está na janela exibida abaixo do nome da sua unidade.

Parte 2. HFS+ vs HFS

O sistema de arquivos HFS+ otimiza a capacidade de armazenamento de um disco rígido grande aumentando o número de blocos de alocação no disco e diminuindo o tamanho mínimo de um arquivo.

Assim, o HFS+ permite um número máximo de arquivos maior que seu predecessor HFS (também chamado de Mac OS Standard ou HFS Standard). A seção a seguir mostra as diferenças entre HFS e HFS+.

Um arquivo contendo 4 KB de dados ocuparia 64 KB de espaço usando HFS em um disco rígido de 4 GB. No entanto, no disco rígido de 4 GB, o Apple HFS+ ocuparia apenas 4 KB. Isso se deve ao fato de que o tamanho do bloco de alocação HFS seria de 16 KB, mas a contagem aprimorada de blocos de alocação de disco do HFS+ e o tamanho mínimo de bloco reduzido permitem menos espaço desperdiçado.

Devido aos seus endereços de bloco de 32 bits, que são substancialmente mais longos do que o equivalente de 16 bits do HFS, o HFS+ permite arquivos muito maiores do que o HFS.

Ele codifica dados em UTF-16 e os normaliza em um formato semelhante ao Unicode Normalization Form D usando Unicode para nomear arquivos (NFD).

Arquivos N-bifurcados e nomes de arquivos com até 255 caracteres UTF-16 são suportados pelo HFS+. Ao contrário do HFS, que utiliza uma tabela de 16 bits, o HFS+ emprega uma tabela de mapeamento de alocação de 32 bits. Além disso, o HFS+ permite conexões físicas com pastas, ao contrário da maioria dos outros sistemas de arquivos. A maioria dos metadados de volume é armazenada por HFS+ usando árvores B.

Leia também: APFS vs HFS+ vs exFAT

Parte 3. Estrutura do sistema de arquivos HFS+

Nove estruturas primárias compõem um volume de sistema de arquivos HFS+:

1. Os setores 0 e 1 incluem blocos de inicialização semelhantes aos blocos de inicialização HFS.
2. O Setor 2 contém o Cabeçalho de Acionamento, semelhante ao Bloco de Diretório Mestre em um volume HFS. O tamanho dos blocos de atribuição, os registros de tempo e a localização de estruturas de volume adicionais, como o Arquivo de Catálogo ou o Arquivo de Extensão de Sobrecarga, estão entre as informações sobre o volume armazenado neste arquivo. É sempre possível localizá-lo ali.
3. Os blocos livres e os que estão sendo utilizados são registrados no arquivo de alocação. Cada bloco de alocação em HFS é representado por um bit, tanto quanto no Bitmap do Volume. Se o bit for zero, o bloco é livre, e se for um, está em uso. Ao contrário do Bitmap de Disco HFS, o arquivo de alocação é salvo como um arquivo regular e não ocupa nenhum espaço reservado específico no início do volume. Portanto, não é necessário que seja mantido consecutivamente dentro de um volume, e seu tamanho pode ser alterado.
4. Similar ao arquivo de Catálogo HFS, o Arquivo de Catálogo é uma árvore B contendo entradas para cada arquivo e diretório armazenado no disco. A principal diferença entre eles é o tamanho dos registros com HFS+, que são maiores para acomodar mais e maiores campos. Isto pode ser observado no fato de que o Arquivo de Catálogo HFS tem apenas 512 bytes de tamanho, mas o Arquivo de Catálogo HFS+ tem 4 KB no Mac OS e 8 KB no Mac OS X. No HFS+, ao contrário do HFS, onde os campos são fixos, os campos também são variáveis com base nos dados que contêm.

5. Uma árvore B chamada de Arquivo de Sobrecarga de Extensões mantém um registro dos blocos de alocação dados a cada arquivo como extensões. Até oito extensões podem ser armazenadas para cada bifurcação em um arquivo no registro do Arquivo de Catálogo; extensões extras são mantidas no Arquivo de Extensões de Sobrecarga. Aqui, os bad blocks também são contados como extensões. Os tamanhos padrão deste arquivo são 1 KB e 4 KB no Mac OS e Mac OS X, respectivamente.
6. Somente o sistema de arquivo HFS+ possui a árvore B conhecida como Arquivo de Atributos. Registros de Atributos de Dados em Linha, Registros de Atributos de Dados de Bifurcação e Registros de Atributos de Extensão são os três tipos diferentes de registros de 4 KB que ele pode conter. A tabela abaixo lista cada um de seus objetivos.
7. Assim como os blocos de inicialização do volume HFS, o arquivo de inicialização destina-se a sistemas não Mac OS sem compatibilidade com HFS ou HFS+.
8. O cabeçalho de volume alternativo do volume HFS+, semelhante ao bloco de diretório mestre alternativo HFS, pode ser encontrado no penúltimo setor.
9. O último setor é reservado para a Apple utilizar na fabricação de computadores.

Parte 4. Recursos do HFS+ (Mac OS Extended)

Melhor aproveitamento do espaço em disco

Duas vezes maior que o HFS, o sistema de arquivos HFS+ emprega um valor de 32 bits para endereçar blocos de alocação. Como resultado, menos espaço é desperdiçado, pois mais blocos de alocação são permitidos junto com tamanhos de bloco menores.

Limites de arquivos HFS+ no OS X e macOS:

Os nomes dos arquivos são acessíveis internacionalmente

O HFS+ simplifica a criação de um nome descritivo, permitindo nomes de arquivo de até 255 caracteres e usando UTF-16 para criptografar arquivos e diretórios.

Segurança de dados aprimorada

No Mac OS X 10.2.2, a Apple introduziu a funcionalidade de registro no HFS+ para aumentar a estabilidade dos dados; rapidamente se tornou o padrão no Mac OS X 10.3. O registro journaling pode ser usado para localizar arquivos em um disco se uma falha do sistema tornar o sistema de arquivos ilegível.

Parte 5. Benefícios e limitações do sistema de arquivos HFS+

O sistema de arquivos HFS+, às vezes chamado de Mac OS Extended ou Mac HFS+, é compatível com vários tipos de mídia de armazenamento, incluindo discos ópticos. Em sistemas Unix e Linux, as partições geralmente podem ser montadas e o HFS+ fornece registro no diário.

Pacotes de reposição opcionais estão frequentemente disponíveis mesmo que um determinado kernel não suporte HFS+; no entanto, às vezes, eles permitem a leitura de partições formatadas em HFS+. Além disso, softwares de terceiros como HFS para Windows da Paragon Software ou MacDrive da Mediafour podem habilitar a funcionalidade HFS+ no Windows.

Blocos de alocação de setores de 512 bytes são usados ​​no formato HFS+. Permite nomes de arquivo de até 255 caracteres e tamanho máximo de 8 EB. O HFS+ evita a fragmentação de arquivos, verificando continuamente se há espaço desocupado grande o suficiente para conter um arquivo que precisa ser gravado.

Os arquivos podem precisar ser totalmente reconstruídos quando os tamanhos dos arquivos aumentam. Finalmente, a desfragmentação instantânea é suportada pelo Mac OS X desde a versão 10.3. É ativado quando um arquivo é dividido em mais de oito seções e outras pré-condições de atividade/acesso não são atendidas. Controle de acesso, compactação e criptografia são todos suportados pelo sistema de arquivos HFS+.

O HFS Plus carece de várias características comuns aos sistemas de arquivos atuais, como ZFS e NTFS. A funcionalidade ausente observada com mais frequência são as somas de verificação de dados.

Além da soma de verificação, o HFS+ não possui os seguintes recursos dos sistemas de arquivos atuais:

Parte 6. Como ler o sistema de arquivos HFS+ no Windows

Infelizmente, o Windows não é capaz de reconhecer nativamente o sistema de arquivos HFS+. No entanto, algumas ferramentas de terceiros que você pode usar para contornar esse inconveniente e acessar as unidades formatadas em MAC no Windows, sejam elas HFS+ ou APFS. Basta verificar o vídeo tutorial abaixo ou ir para o guia completo sobre como ler uma unidade formatada em HFS+ no Windows.

Tutorial em vídeo - Como usar a Unidade HFS+ que foi formatada através do Mac em sistemas Windows

Conclusão:

Este artigo debateu o sistema de arquivos HSF+ e sua aplicação. Também, falamos sobre sua estrutura, características e limitações. Em geral, mostramos a você como ler o HSF+ no Windows usando aplicativos gratuitos e pagos. Você pode entrar em contato conosco se tiver qualquer outra dúvida sobre os arquivos HSF+.