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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 BeePotato 29/06/2016 - 10:35

@ iPop : « 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. »

4 Go… et même un peu plus. :-)
La taille maximale d’un fichier sur HFS+ est de 8 Eio, soit environ deux milliards de fois plus que 4 Go. Autant dire qu’il y a de quoi y mettre « quelques » heures de vidéo, même en 8k. ;-)
Les limites de HFS+ ne se situent pas à ce niveau.

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

Article très intéressant !
Trop compliqué pour moi, mais je me pose une question, apparemment l'apfs ne prend pas en charge (pour l'instant) le fusion drive, j'espère qu'après oui !
Globalement j'ai quand même l'impression que ça va changer pas mal de choses au niveau du fonctionnement de l'OS, mais j'attends de voir

avatar XiliX 29/06/2016 - 00:05 via iGeneration pour iOS

Merci les gars pour l'article...



avatar Jef-67 29/06/2016 - 00:56

Apple serait-il en train de revenir au "Pro" ... Franchement je l'espère ....

avatar BigMonster 29/06/2016 - 10:42

P => Pro ? …

avatar iGeek07 29/06/2016 - 04:32 via iGeneration pour iOS

@Manubzh :
En fait le FusionDrive existe grâce à CoreStorage, et à mon avis ce n'est pas APFS qui va supporter CoreStorage dans le futur, mais tout simplement le remplacer.
Apple va remplacer la pile : HFS , CoreStorage, FileVault, et TimeMachine
par APFS et une réécriture complète de TimeMachine dépendante d'APFS.
Maintenant qu'ils ont révélé à quoi ressemble APFS, il n'est pas trop difficile de voir quelles technologies ils vont remplacer ensuite par une nouvelle implémentation par dessus une meilleure fondation : APFS.

avatar byte_order 29/06/2016 - 08:48

S'ils font ça, ils ont intérêt à avoir une offre crédible en terme de serveur de stockage, parce que si on peut plus faire du TM sur un NAS mais uniquement sur un volume local, cela va poser un problème certain.

avatar fte 29/06/2016 - 10:35

Avec Sierra, TimeMachine fonctionne sur SMB. Donc on peut utiliser TimeMachine avec un serveur Windows Server, et certainement la majorité des NAS du commerce.

J'ai testé sur mon serveur local (Windows Server donc), ça marche impec. Rapide même.

avatar byte_order 29/06/2016 - 12:11

effectivement, le support natif de SMB par TimeMachine est peut-être l'annonce d'un passage de TM en mode APFS or SMB only.

avatar BeePotato 29/06/2016 - 14:16

@ fte : « Avec Sierra, TimeMachine fonctionne sur SMB. Donc on peut utiliser TimeMachine avec un serveur Windows Server, et certainement la majorité des NAS du commerce. »

Il existe probablement une limite au niveau de la version de SMB utilisée. Ça réclame sans doute au moins du SMB 2, si ce n’est SMB 3. As-tu une info à ce sujet ?
Mais bon, j’imagine qu’on trouve une compatibilité SMB 3 dans la plupart des NAS actuels.

avatar Manubzh 29/06/2016 - 13:07 (edité)

ah merci ! :)

avatar iGeek07 29/06/2016 - 04:35 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 Doctomac 29/06/2016 - 09:43

Peu importe l'implémentation, cela constituait des avancées qui ont maintenu HFS+ dans une certaine modernité, contrairement à ce que l'on pense.

Après, bien sûr que APFS constituera un nouveau départ dans l'histoire des systèmes de fichier chez Apple.

avatar iGeek07 29/06/2016 - 04:43 via iGeneration pour iOS

@C1rc3@0rc :
Il est conçu avec les SSD en tête, mais ils font certaines choses pour améliorer les performances sur disque dur aussi : mettre les métadonnées là où les temps d'accès sont les plus rapides par exemple.

Pour ce qui est de la non annonce d'APFS pendant la keynote, je dirai qu'Apple ne voulait pas l'y mettre tant qu'elle n'avait pas de fonctionnalité visible pour l'utilisateur à présenter et surtout ne pas l'annoncer car il ne sera dans macOS Sierra que sous forme de beta.

Je pense qu'il sera dans la keynote de l'année prochaine avec le "nouveau FileVault" et le nouveau TimeMachine.
La keynote du lundi matin est là pour les nouveautés tangibles pour les consommateurs. Tout ce qui concerne les développeurs est l'après midi.
(Oui les nouvelles extensions d'iOS concernent les développeurs mais SURTOUT les consommateurs, c'est pourquoi ils sont dans la keynote. Les nouveautés de Xcode? Les consommateurs s'en foutent : ce n'est pas dans la keynote).

avatar JoTaPé 29/06/2016 - 06:18 (edité)

J'ai enfin compris les clones et le principe des copies, enfin, je crois :-)
J'ai compris que si le fichier "maître"/original est abîmé, toutes ses copies sur le même volume APFS seront immédiatement inutilisables. Tout repose donc sur les snapshots pour récupérer un fichier. Mais où mettra-t-on ces snapshots ?
- sur des disques externes ? il faudra en avoir de connectés en permanence ?
- sur iCloud ? ceux qui brassent de gros fichiers ont du mouron à se faire ? et ceux qui ne veulent pas du cloud Apple ?

Comme dit par ailleurs, je crains que les disque durs ne soient pas à la fête avec APFS.
Il est aussi fort probable que les futurs Mac, MB et MBP ne soient équipés que de SSD, sauf le bas de gamme avec des HDD à 5600t/mn :-)

avatar mapiolca 29/06/2016 - 06:40 via iGeneration pour iOS

Ce qui est pénible, c'est que les développeurs demandent toujours plus de nouveautés mais une fois qu'ils les ont, ils mettent 10 ans pour les adopter.... Ou alors abandonnent la plateforme...

avatar Un Type Vrai 29/06/2016 - 08:20

C'est vrai, tiens, regarde, Swift...

Ha heu...

Ou pas.

Un de ces développeurs, une communauté fermée de sous hommes qui travaille chaque jour aux malheurs technologique de ce bas monde...

avatar zellerda 29/06/2016 - 07:00

"les noms de fichiers sont sensibles à la casse uniquement"

Donc bye bye Photoshop et les autres produits Adobe qui ne peuvent pas s'installer sur un système de fichier sensible à la casse

avatar Un Type Vrai 29/06/2016 - 08:18

Apple Pie File System, évidement.

avatar byte_order 29/06/2016 - 08:50 (edité)

"Nous ne voyons pas d'autre explication"
;-)

avatar BigMonster 29/06/2016 - 11:01

Apple Plug File System ?

(Je m'arrête après celui-là, ça vaut mieux…)

avatar iDanny 29/06/2016 - 11:21 via iGeneration pour iOS

@BigMonster :
Mieux: Ass Plug File System °_°

avatar byte_order 29/06/2016 - 08:57

Et sinon y'a que moi que cela gène cet abus mégalo de l'expression "changer votre vie / le monde" par Apple et (incidemment ?) une partie non négligeable de la presse suivant l'actualité Apple !?

avatar fte 29/06/2016 - 10:40

Je ne crois pas que l'expression vienne d'Apple. En tout cas pas pour APFS.

Pour d'autres trucs, il faut reconnaître qu'Apple a bien changé nos vies directement ou indirectement, assez souvent directement. Amazon a changé ma façon de lire. Apple a changé ma façon d'écouter de la musique, de communiquer, de voyager (Apple n'est pas seule sur ce coup)...

avatar byte_order 29/06/2016 - 12:14 (edité)

Il y a eu récemment plusieurs communications officielles d'Apple où l'expression "nos produits changent le monde" a été employé. Je peux recherché, mais je croix même que la keynote l'a utilisé pour parler de la convergence des noms de plateformes.

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