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APFS : le futur système de fichiers d’Apple qui va changer votre vie

Mickaël Bazoge | | 20:49 |  187

Edit : cet article a été rédigé peu après la WWDC de juin 2016. Nous le remontons dans le flux car Apple a posé les premiers jalons d'APFS dans la première bêta d'iOS 10.3.

C’est un peu malheureux, mais lors du keynote de la WWDC, Apple a passé plus de temps à annoncer que les émojis de Messages seront trois fois plus gros dans iOS 10 qu’à faire l’article d’APFS. D’ailleurs, le nouveau système de fichiers qui sera au cœur de macOS, iOS, watchOS et tvOS n’a tout simplement bénéficié d’aucune annonce durant la conférence !

Eric Tamura et Dominic Giampaolo ont eu l’honneur de présenter APFS aux développeurs présents à la WWDC.

On peut le regretter, même si un système de fichiers est évidemment moins sexy que des émojis et d’autres fonctions flashy (lire : Keynote : des emojis, mais pas de système de fichiers). Mais APFS a ensuite fait l’objet d’une présentation en profondeur lors d'une session dédiée, et on peut retrouver sur le Dev Center une documentation qui dresse les grandes lignes de cette nouveauté majeure.

Durant la WWDC, Apple a également invité les développeurs présents à participer à des séances de questions/réponses avec les ingénieurs qui ont mis au point APFS. Adam Leventhal a participé à cette session et il en a livré un récit aussi complet que possible sur son blog. Nous avons puisé dans ces observations ainsi que dans les docs d’Apple pour faire le point sur ce système de fichiers qui devrait assurément bousculer les habitudes.

Qu’est-ce qu’un système de fichiers ?

Un système de fichiers est une des briques de base d’un système d’exploitation. C’est ce qui permet à l’OS de stocker et d’organiser les données dans des supports de stockage internes et externes. Conservées dans des suites de blocs dont le contenu est lié au format des fichiers (caractères, adresses mémoires, etc.), les informations peuvent ensuite être exploitées par les applications.

À l’intérieur du MacBook 12’’ Retina (image iFixit).

Sans système de fichiers, l’information serait placée en vrac dans un espace de stockage dans lequel il serait impossible de dire où commence et où s’arrête telle ou telle donnée. Avec des capacités de stockage toujours plus importantes, il a fallu adapter les systèmes de fichiers pour qu’ils se montrent plus efficaces.

Toute cette machinerie est invisible pour l’utilisateur, qui s’attend à retrouver ses dossiers et ses documents aux endroits où il les a laissés, le tout présenté d’une manière cohérente et hiérarchique.

Quels sont les systèmes de fichiers utilisés par Apple ?

Sans remonter aux temps immémoriaux de DOS 3.x (également connu sous le sobriquet Apple DOS) de l’Apple II, le constructeur place MFS (Macintosh File System) au cœur du premier Macintosh. Il a rapidement été remplacé par HFS (Hierarchical File System) en septembre 1985. Il s’agit alors de prendre en charge le premier disque dur (20 Mo) que le constructeur a conçu pour son Mac, alors que MFS n’était optimisé que pour les lentes disquettes de petites capacités de l’époque.

En 1998, Apple lance le successeur de HFS avec Mac OS 8.1, HFS Plus. Cette version améliorée de HFS supporte des adresses 32 bits au lieu des 16 bits de son prédécesseur, et elle utilise Unicode en replacement de Mac OS Roman pour nommer les fichiers et documents.

Avec Mac OS X 10.3, Apple met à jour HFS Plus en y apportant la sensibilité à la casse, mais de nombreux logiciels ne sont pas compatibles et sont susceptibles de planter. Durant ses 18 ans d’existence, HFS+ a évidemment été adapté aux besoins d’Apple, et s’il continue de rendre bien des services, le système de fichiers accuse depuis trop longtemps le poids des années. « HFS+ est certainement le pire système de fichiers jamais créé. Dieu que c'est de la merde ». Ainsi Linus Torvalds, créateur de Linux, qualifie-t-il le système de fichiers d'OS X dans sa langue fleurie.

On a un temps imaginé qu’Apple allait le remplacer par ZFS (Zettabyte File System). Les capacités de ce système de fichiers 128 bits développé par Sun Microsystems pour Solaris 10 sont tellement importantes qu’il faudrait faire « bouillir les océans » pour remplir un espace de données 128 bits, d’après son créateur Jeff Bonwick !

La prise en charge de ZFS annoncée sur le site d'Apple.

En décembre 2006, une bêta de Mac OS X 10.5 affiche une prise en charge très préliminaire de ZFS, une présence suivie par une annonce fracassante de Sun Microsystems : ZFS deviendra bien le système de fichiers par défaut du Leopard ! Las, après avoir joué au chat et à la souris dans les bêtas suivantes, ZFS n’est plus proposé que dans Snow Leopard Server et encore, en lecture seule (lire : La saga ZFS n'en finit plus).

Pourquoi Apple a-t-elle ainsi joué avec les nerfs de ceux qui attendaient fébrilement un système de fichiers moderne ? Des problèmes de licence ont grippé la machine, et on a appris tout récemment via Ars Technica que des problèmes d’égo sont aussi rentrés en ligne de compte. Apple n’aime rien tant que les choses développées en interne, et plusieurs cadres de l’entreprise préféraient bâtir leur propre solution plutôt que d’en adopter une conçue à l’extérieur — même si cette technologie était la meilleure à l’époque.

De plus, ZFS a été imaginé d’abord et avant tout pour les serveurs, pas pour les ordinateurs de monsieur tout le monde, et encore moins pour des appareils mobiles. Or, à cette époque, Apple était en plein développement de l’iPhone premier du nom. Les équipes en charge de la conception d’iOS ont créé une déclinaison d’HFS si secrètement que leurs homologues d’OS X n’en ont d’ailleurs rien su…

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187 Commentaires Signaler un abus dans les commentaires

avatar TmrFromNO 28/06/2016 - 21:51

P comme Pourri
P comme Plantogène
P comme Payant

avatar qlb212 28/06/2016 - 21:57

P comme "Pas drôle" :-P

Plus sérieusement, APFS comme APple File System, c'est logique.

avatar byte_order 29/06/2016 - 08:45

AFS étant en effet déjà pris, je penche plutôt pour P = Platforms.



avatar Toinewh 29/06/2016 - 15:33 via iGeneration pour iOS

@qlb212 :
Ah ! Je m'en doutais !! Merci d'avoir partagé l'info

avatar Hideyasu 28/06/2016 - 21:40 via iGeneration pour iOS

J'ai hâte de voir ce que Apple prépare pour 2017, ca s'annonce bien en tout cas, à défaut d'une année 2016 assez creuse.
Un mal pour un bien j'espère

avatar Pas-un-philosophe 28/06/2016 - 21:42

Qu'on me corrige si j'ai mal compris quelque chose :
Ce système permet de gérer des supports de stockages plus grands et plus rapides
Apple propose du 16gb de base, ou des SSD de 128gb, et encore quand c'est pas disques durs à plateau.
Pourquoi Apple dépense en R&D pour développer un système qui ne lui sert à rien vu que pas grand chose n'a évolué en matière de stockage ces dernières années.
Si quelqu'un comprend, ce serait gentil de m'expliquer.

avatar iGeek07 28/06/2016 - 22:19 via iGeneration pour iOS

@Pas-un-philosophe :
Je n'arrive pas à voir si c'est du troll ou pas… en tous cas pour répondre à ta question, si le stockage a BEAUCOUP changé ces dernières années, et on ne parle pas des capacités (qui sont il est vrai faible chez Apple), mais bien de la technologie employée (Mémoire Flash NAND), et là un nouveau FS à tout son sens (et pour bien d'autres raisons).

avatar Pas-un-philosophe 28/06/2016 - 23:00

@igeek07
C'était pas un troll sinon j'aurais formulé "tout ça permettant d'exploiter 16gb, une révolution" ou alors "chez Windows il y a ça depuis longtemps" la limite est parfois mince.
C'était une interrogation que j'avais quand à cette technologie à partir du constat de la politique concernant le stockage chez Apple, qui faisait que j'avais du mal à comprendre son intérêt, et merci de m'avoir permis de comprendre en répondant à mes interrogations. :)

avatar XiliX 29/06/2016 - 00:04 via iGeneration pour iOS

@Pas-un-philosophe :

Je pense qu'il faut voir plus large. Peut-être qu'aujourd'hui pour toi, moi on n'aura pas à gérer des supports de grande capacité, mais il y a beaucoup de pro, de chercheurs qui utilisent des supports de stockage "d'énorme" capacité...

avatar iGeek07 29/06/2016 - 04:28 via iGeneration pour iOS

@Pas-un-philosophe :
Pas de soucis :)
Et pour aller plus loin, le plus gros reproche fait à HFS était la facilité avec laquelle les métadonnées devenaient corrompues (c'est ce que fait l'action "réparer le volume" dans l'utilitaire de disque : regarder si les métadonnées correspondent aux données et si ce n'est pas le cas essayer de réparer ça). Vous avez certainement des métadonnées corrompues sans le savoir si vous n'avez jamais fait la réparation dont je parle.
Sur ce point là, APFS apporte des mesures d'intégrité des métadonnées (c'est à dire qu'une erreur peut être détecté seulement en regardant les métadonnées et être corrigées aussitôt) ce qui est rien que pour ça un GRAND pas en avant par rapport à HFS

Mais bon, c'est comme comparer Metal de 2016 avec OpenGL de 2011, APFS qui remplace le vieux HFS , ce n'est pas bien difficile de faire BIEN mieux. :)

avatar patrick86 29/06/2016 - 08:51

"Apple propose du 16gb de base, ou des SSD de 128gb, et encore quand c'est pas disques durs à plateau.
Pourquoi Apple dépense en R&D pour développer un système qui ne lui sert à rien vu que pas grand chose n'a évolué en matière de stockage ces dernières années."

Parce que : 1) Apple ne vend pas que du 16 ou 128 Go en espace de stockage, mais a aussi des Mac avec 1, 2 ou 3 To ; 2) Apple sait pertinemment que ses Mac sont également utilisés avec des stockages externes de très grosses capacités (RAID).

avatar jul69 28/06/2016 - 22:01 via iGeneration pour iOS

Super article les gars

avatar jojostyle94 28/06/2016 - 22:01 via iGeneration pour iOS

Les emojis seront 3 fois plus gros? Ohh merci pour l'info!

avatar reborn 28/06/2016 - 22:10

un emoji envoyé seul sera 3 fois plus gros

avatar Waterfront 28/06/2016 - 22:05

Apple Products File System?
Merci pour cet article intéressant.

avatar byte_order 29/06/2016 - 08:44

Apple Platforms File System

avatar Lemmings 28/06/2016 - 22:22

Excellent article très instructif en effet.

Maintenant je doute fort de l'ouverture open source mais bon, on verra bien ;)

avatar zoubi2 28/06/2016 - 22:33

Notre carissime collègue oomu réclame un nouveau File System depuis un bout de temps...

Qu'en pense-t-il ?

avatar labon 28/06/2016 - 22:57

Vu la fiabilité apple sur des broutilles, je n'ose imaginer les bugs sur un truc aussi fondamental.
Ce sera sans moi les 2 premières années.
Et oui, on a toujours le choix.

avatar zoubi2 28/06/2016 - 23:00

C'est sûr que j'attendrai quelques retours...

avatar zanadoo 28/06/2016 - 23:42

quid des architectures RAID ?

avatar Doctomac 29/06/2016 - 00:22

"et s’il continue de rendre bien des services, le système de fichiers accuse depuis trop longtemps le poids des années. « HFS+ est certainement le pire système de fichiers jamais créé. Dieu que c'est de la merde ». Ainsi Linus Torvalds, créateur de Linux, qualifie-t-il le système de fichiers d'OS X dans sa langue fleurie."

Il faut arrêter de répéter et répéter encore les propos idiots et absurdes de Linus Torvalds sur HFS+. Il aurait été bien plus informatif pour les lecteurs de lister les améliorations significatives apportées par Apple à HFS+ ces dernières années (Core Storage, chiffrement du disque entier, et même avant une version appellée HFSX sensible à la case, n'est-ce pas Torvalds).

avatar iGeek07 29/06/2016 - 04:34 via iGeneration pour iOS

@Doctomac :
Techniquement les améliorations que tu cite ne sont que des couches supplémentaires ajoutées PAR DESSUS HFS pour palier ses problèmes.
C'est là qu'APFS est très intéressant, il va permettre de remplacer tout ça par un seul composant : APFS.

avatar BigMonster 29/06/2016 - 10:42

P => Par-dessus…

avatar iPop 29/06/2016 - 08:56 via iGeneration pour iOS

@Doctomac :
Exactement. Le système actuel permet de lire un fichier de 4Go si je m'abuse. Avec la 4K et 8k à l'horizon, il est certain qu'apple a dû revoir sa copie.

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