Qu'est-ce que le système de fichiers HFS+

Vous avez peut-être déjà entendu parler du système de fichiers HFS+ auparavant, mais vous pourriez ne pas savoir précisément ce que c'est ni comment il diffère des autres systèmes de fichiers, car c'était le système de fichiers par défaut sur les Macs avant APFS. Dans cet article, nous vous fournissons des informations sur les caractéristiques, la structure et les limitations de HFS+. De plus, nous explorerons comment vous pouvez lire le système de fichiers HFS+ sur Windows.

Partie 1. Qu'est-ce que le système de fichiers HFS+ ?

HFS+, également connu sous les noms de Mac OS Extended, HFS Plus ou HFS Extended, a servi de principal système de fichiers journalisé pour la série Mac OS X depuis l'introduction de Mac OS 8.1 en 1998. Sur Mac, il est souvent affiché sous le nom de Mac OS Extended.

Apple a remplacé HFS+ par APFS (Apple File System), un format de stockage conçu pour les SSD (Solid State Drives), lors de la sortie de macOS High Sierra en 2017. Cependant, en raison de sa compatibilité, HFS+ reste un format de disque Mac apprécié.

Systèmes d'exploitation pris en charge

Les systèmes d'exploitation pris en charge par HFS+ sont:

Comment déterminer si votre système de fichiers est APFS ou HFS+ ?

Sélectionnez le logiciel Disk Utility en cliquant sur Launchpad > Autre dossier sur votre Mac. Ensuite, sélectionnez votre disque à gauche en cliquant sur View > Afficher Tous les appareils. Le système de fichiers s'affiche désormais dans la fenêtre contextuelle sous le nom de votre disque.

Partie 2. HFS+ vs. HFS

Le système de fichiers HFS+ optimise la capacité de stockage d'un gros disque dur en augmentant le nombre de blocs d'allocation sur le disque et en réduisant la taille minimale d'un fichier.

Par conséquent, HFS+ permet un nombre maximum de fichiers plus élevé que son prédécesseur HFS(également appelé Mac OS Standard ou HFS Standard). La section suivante montre les différences entre HFS et HFS+.

Un fichier contenant 4 Ko de données prendrait 64 Ko d'espace en utilisant HFS sur un disque dur de 4 Go. Cependant, sur le disque dur de 4 Go, Apple HFS+ n'occuperait que 4 Ko. Cela s'explique par le fait que la taille de bloc d'allocation de HFS serait de 16 Ko, mais le comptage amélioré des blocs d'allocation de HFS+ et la taille minimale réduite des blocs permettent de réduire l'espace gaspillé.

Grâce à ses adresses de blocs sur 32 bits, qui sont beaucoup plus longues que les équivalents sur 16 bits de HFS, HFS+ permet de traiter des fichiers beaucoup plus volumineux que HFS.

Il encode les données en UTF-16 et les normalise dans une forme similaire à la Forme D de Normalisation Unicode en utilisant l'Unicode pour nommer les fichiers (NFD).

HFS+ prend en charge à la fois les fichiers à plusieurs fourches et les noms de fichiers contenant jusqu'à 255 caractères UTF-16. Contrairement à HFS, qui utilise une table de correspondance de 16 bits, HFS+ utilise une table de correspondance d'allocation de 32 bits. De plus, HFS+ permet des connexions solides aux dossiers, contrairement à la plupart des autres systèmes de fichiers. La plupart des métadonnées du volume sont stockées par HFS+ en utilisant des arbres B.

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Partie 3. Structure du système de fichiers HFS+

Neuf structures principales composent un volume de système de fichiers HFS+ :

1. Les secteurs 0 et 1 contiennent des blocs de démarrage similaires aux blocs de démarrage HFS.
2. Le secteur 2 contient l'en-tête de disque (Drive Header), similaire au Master Directory Block dans un volume HFS. La taille des blocs d'allocation, les horodatages et les emplacements des structures de volume supplémentaires telles que le Catalogue File ou l'Extent Overflow File sont parmi les informations sur le volume stockées dans ce fichier. Il peut toujours être localisé là. La localisation peut toujours se faire à cet endroit.
3. Les blocs libres et ceux en cours d'utilisation sont enregistrés dans le fichier d'allocation. Chaque bloc d'allocation dans HFS est représenté par un seul bit, tout comme dans le Volume Bitmap. Si le bit est à zéro, le bloc est libre, et s'il est à un, il est utilisé. Contrairement au Volume Bitmap de HFS, le fichier d'allocation est enregistré en tant que fichier régulier et n'occupe aucun espace réservé spécifique au début du volume. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de le garder de manière consécutive à l'intérieur d'un volume, et sa taille peut varier.
4. Tout comme le fichier de catalogue HFS, le Catalogue File est un arbre B contenant des entrées pour chaque fichier et répertoire stocké sur le disque. La principale différence entre eux réside dans la taille des enregistrements avec HFS+, qui sont plus grands pour accueillir des champs plus nombreux et plus volumineux. Cela peut être observé dans le fait que le fichier de catalogue HFS n'a qu'une taille de 512 octets, tandis que le fichier de catalogue HFS+ est de 4 Ko dans Mac OS et de 8 Ko dans Mac OS X. Dans HFS+, contrairement à HFS, où les champs sont fixes, les champs sont également variables en fonction des données qu'ils contiennent.

5. Les blocs d'allocation attribués à chaque fichier en tant qu'extensions sont enregistrés dans un arbre B appelé Extents Overflow File (fichier de débordement des extensions). Jusqu'à huit fragments peuvent être stockés pour chaque fourche d'un fichier dans l'enregistrement du fichier de catalogue ; les fragments supplémentaires sont conservés dans le fichier de débordement des fragments. Ici, les blocs défectueux sont également comptés comme des extents. Les tailles par défaut de ce fichier sont de 1 Ko et 4 Ko dans Mac OS et Mac OS X, respectivement.
6. Seul le système de fichiers HFS+ possède l'arbre B connu sous le nom d'Attributes File. Les Inline Data Attribute records, les Fork Data Attribute records et les Extension Attribute records sont les trois types d'enregistrements de 4 Ko différents qu'il peut contenir. Le tableau ci-dessous liste chacun de leurs objectifs.
7. Tout comme les blocs de démarrage du volume HFS, le Startup File est destiné aux systèmes non compatibles avec HFS ou HFS+ sans Mac OS.
8. L'Alternate Volume Header du volume HFS+, similaire au HFS Alternate Master Directory Block, peut être trouvé dans l'avant-dernier secteur.
9. Le dernier secteur est réservé à l'utilisation d'Apple lors de la fabrication d'ordinateurs.

Partie 4. Caractéristiques de HFS+ (Mac OS Extended)

Meilleure utilisation de l'espace disque

Deux fois plus grand que HFS, le système de fichiers HFS+ utilise une valeur de 32 bits pour adresser les blocs d'allocation. Par conséquent, moins d'espace est gaspillé car plus de blocs d'allocation sont autorisés avec des tailles de bloc plus petites.

Limites des fichiers HFS+ dans OS X et macOS :

Les noms de fichiers sont accessibles internationalement

HFS+ facilite la création de noms descriptifs en autorisant des noms de fichiers jusqu'à 255 caractères et en utilisant UTF-16 pour crypter les fichiers et répertoires.

Sécurité améliorée des données

Dans Mac OS X 10.2.2, Apple a introduit la fonctionnalité de journalisation dans HFS+ pour augmenter la stabilité des données ; elle est rapidement devenue la norme dans Mac OS X 10.3. Le journal de journalisation peut être utilisé pour retrouver des fichiers sur un disque si un plantage système rend le système de fichiers illisible.

Partie 5. Avantages et limitations du système de fichiers HFS+

Le système de fichiers HFS+, parfois appelé Mac OS Extended ou Mac HFS+, est compatible avec de nombreux types de supports de stockage, y compris les disques optiques. Sur les systèmes Unix et Linux, les partitions peuvent généralement être montées, et HFS+ fournit la journalisation.

Des paquets d'installation facultatifs sont souvent disponibles même si un certain noyau ne prend pas en charge HFS+ ; cependant, parfois, ils permettent la lecture des partitions au format HFS+. De plus, des logiciels tiers tels que HFS for Windows de Paragon Software ou MacDrive de Mediafour peuvent activer la fonctionnalité HFS+ sur Windows.

Le format HFS+ utilise des blocs d'allocation de secteurs de 512 octets. Il autorise des noms de fichiers jusqu'à 255 caractères et une taille maximale de 8 EB. HFS+ évite la fragmentation des fichiers en recherchant en permanence un espace non occupé suffisamment grand pour contenir un fichier qui doit être écrit.

Les fichiers peuvent avoir besoin d'être entièrement reconstruits lorsque leur taille augmente. Enfin, la défragmentation à la volée est prise en charge par Mac OS X depuis la version 10.3. Il s'active lorsque qu'un fichier est divisé en plus de huit sections et que d'autres préconditions d'activité/d'accès ne sont pas remplies. Le système de fichiers HFS+ prend en charge le contrôle d'accès, la compression et le cryptage.

HFS Plus ne possède pas plusieurs caractéristiques communes aux systèmes de fichiers actuels tels que ZFS et NTFS. La fonctionnalité manquante la plus souvent remarquée est la vérification des données (checksum).

En plus de la vérification des données, HFS+ ne possède pas les fonctionnalités suivantes des systèmes de fichiers actuels :

Partie 6. Comment lire le système de fichiers HFS+ sur Windows

Malheureusement, Windows ne reconnaît pas nativement le système de fichiers HFS+. Cependant, il existe des outils tiers que vous pouvez utiliser pour contourner cette limitation et accéder aux lecteurs formatés pour Mac sur Windows, qu'il s'agisse de HFS+ ou APFS. Veuillez consulter le didacticiel vidéo ci-dessous ou vous rendre sur le guide complet sur la façon de lire un lecteur formaté en HFS+ sur Windows

Didacticiel vidéo - Comment utiliser un lecteur formaté en HFS+ pour Mac sur un ordinateur Windows

En conclusion

Cet article a abordé le système de fichiers HFS+ et ses applications ici. Nous avons également parlé de sa structure, de ses fonctionnalités et de ses limitations. En général, nous vous avons montré comment lire les fichiers HFS+ sur Windows en utilisant des applications gratuites et payantes. Si vous avez d'autres questions concernant les fichiers HFS+, n'hésitez pas à nous contacter.