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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 BigMonster 29/06/2016 - 12:18

@ fte

[…Apple a changé ma façon ]…[de voyager…]

Tu as déjà une iCar ?

:-O

avatar patrick86 29/06/2016 - 13:36

"Je ne crois pas que l'expression vienne d'Apple."

Effectivement, Apple est très loin d'être la seule entreprise à vouloir ou prétendre "changer le monde". C'est le crédo de moult startups de la Silicon Valley. En fait, c'est plus le cas général que l'exception. Chaque fois qu'une nouvelle bande entreprend quelque chose, c'est pour "changer le monde".

avatar byte_order 29/06/2016 - 16:32 (edité)

Justement, cela devrait appeler à plus d'humilité vu que tout le monde prétend soit-disant changer le monde ou nos vies.

Entre changer la façon dont on fait quelques activités particulières et changer carrément la vie de quelqu'un, y'a une grosse différence.
Devenir parent, perdre son concubin ou un enfant, survivre à une maladie grave, ou à la barbarie, être victime de violence ou être l'auteur de celle-ci, c'est quand même plus nettement des tournants dans nos vies, quand même...

Je trouve ce discours marketing mégalo.



avatar fte 29/06/2016 - 17:23

Je ne sais pas. Je pense qu'il faut considérer les changements à deux échelles : individuelle, sociétés (monde).

La technologie est la source la plus importante, et de loin, de changements à l'échelle du monde. Je ne parle pas des smartphones - enfin, un peu - mais de la domestication du feu, du bout de bois durci au feu, du silex taillé, des satellites de télécommunication, de la poterie, de la voiture, du bronze, des rayons X, etc.

Je suis allé visiter Bletchley Park il y a quelques semaines avec ma petite famille. Les ordinateurs et internet ont sacrément changé notre monde. Et Bletchley Park, ce n'était pas il y a si longtemps que ça...

Alors en effet, les produits supposés changer nos vies n'auront pas des effets aussi immédiats et profonds que de perdre un enfant. J'ai failli perdre ma deuxième fille, nous avons eu une chance immense qu'elle ne meurt pas à quelques semaines du terme, un événement qui a très sérieusement recadré les valeurs importantes et les moins importantes... Mais cet événement n'a affecté que ma famille.

Apple a complètement révolutionné la distribution musicale. Des milliers (millions) de magasins de disques spécialisés ont fermé, des métiers ont disparu, de nouveaux sont apparus, la nouvelle génération n'écoute plus la musique comme je l'écoutais lorsque j'étais gamin. C'est très ciblé, somme toute limité, mais ça touche combien de personnes ?

On pourrait s'intéresser à l'invention du réfrigérateur, et aux effets de cette invention. Ça doit être assez stupéfiant je pense : commerces, habitudes d'achats, santé publique. Recherche scientifique même, biologie, chimie. Et tout ce que je n'imagine pas.

Donc yep, c'est mégalo. Mais ce n'est pas nécessairement faux. La technologie change durablement le monde.

avatar byte_order 30/06/2016 - 16:38

> Apple a complètement révolutionné la distribution musicale.

C'est Internet qui a révolutionné la distribution, et pas que musicale.

Le modèle few to many, y compris celui d'Apple, n'est pas celui qui à tout changé, car finalement il a juste dématérialisé les anciens magasins et mis à la place un magasin virtuel.
Ce qui a tout changé c'est que n'importe qui peut envoyer à n'importe qui un document numérique contenant de la musique, de la vidéo, du texte, des photos, etc. YouTube, les sites de podcasts, Périscope, twitter par exemple ont largement plus influencer les usages que le fait de télécharger sur une boutique virtuelle votre musique plutot que de l'acheter dans une boutique physique.

On a dit que la chose qui avait le plus marqué le siècle dernier c'était la Télévision. Moi je dis que c'est Internet. Hélàs, comme cela coïncide avec le tournant du millénaire, cela n'apparait pas évident pour tous.

Et ça, c'est pas Apple, ni Microsoft d'ailleurs, qui l'ont pondu. Au contraire, ils ont chacun tenter de faire un Internet propriétaire (MSN, eWorld, MyMac, et à défaut, de s'en servir pour vous rendre prisonnier de leurs magasins et de leurs caddies.

Si Apple ne s'était pas lancé avant d'autres sur le marché de la musique dématérialisée, quelqu'un l'aurait fait fatalement à sa place, parce que Internet le rendait possible, tout comme aujourd'hui le réseau mobile permet l'accès à Internet partout, rendant possible le streaming (et là c'est pas Apple qui y est allé en premier).

avatar BeePotato 29/06/2016 - 17:44

@ byte_order : « Entre changer la façon dont on fait quelques activités particulières et changer carrément la vie de quelqu'un, y'a une grosse différence. »

Ben dans mon cas particulier, Apple a eu une forte influence sur mon choix de carrière en changeant (il y a longtemps) ma vision de l’informatique, de ses usages et de son utilité. Du coup, ça a changé ma vie. ;-)

Bon, d’accord, ce n’est pas un truc comme APFS seul qui aurait suffi à produire cet effet. Mais le Mac est une somme de petites choses, et APFS en sera une de plus. :-)

avatar r e m y 29/06/2016 - 09:01 via iGeneration pour iOS

@byte order
Ton vœux devrait être exhaussé... Le P est là évidemment pour Profond!

(À moins que ce ne soit pour Apple a un Putain de File System)

avatar iDanny 29/06/2016 - 09:11 via iGeneration pour iOS

Eh ben... entre le coup du nouveau système de partitionnement qui va fausser le calcul de la place libre, le coup des fichiers copiés qui va fausser le calcul de la place libre et qui va niquer toutes les copies si l'original est corrompu, et les multiples couches de cryptage possibles par-dessus tout ça... Ça va être un beau bordel chez les utilisateurs :)

avatar byte_order 29/06/2016 - 12:25

Pas grave, une fenêtre s'affichera pour proposer de migrer les données dans iCloud Drive.
Et hop, magie.

avatar frankm 29/06/2016 - 09:26

APFS doit aussi tirer tout le jus des SSD, sans laisser sur le bas-côté les bons vieux disques durs dont bon nombre de Mac sont encore équipés
Ne comptez pas la dessus les disques durs seront mis de côté dans le caniveau ! Je le sens venir...

avatar k43l 29/06/2016 - 09:52

Un pas de plus (encore) vers l'unification d'un seul et même OS décliné en plusieurs partie. Qui a dit Microsoft et Windows 10 ?

avatar Kriskool 29/06/2016 - 10:43 via iGeneration pour iOS

L'autre jour j'ai voulu formater un disque dur externe pour la sauvegarde Time machine et le système m'a proposé plusieurs formats dont le APPLE FILE SYSTÈME. Je n'ai pas osé le choisir. Aurais-je dû?

avatar patrick86 29/06/2016 - 10:55

"L'autre jour j'ai voulu formater un disque dur externe pour la sauvegarde Time machine et le système m'a proposé plusieurs formats dont le APPLE FILE SYSTÈME. Je n'ai pas osé le choisir. Aurais-je dû?"

Time Machine n'aurait pas fonctionné dessus.

avatar kergariou 29/06/2016 - 11:15

Est-ce que, à votre avis, vous pensez que cela signifie qu'Apple ne va proposer que de SSD dans ses ordinateurs ?

avatar Smoky 29/06/2016 - 11:20 (edité)

Bravo à l'auteur de cet article très complet et très intéressant. Il est même relativement facile à comprendre (dans sa globalité) par le néophyte que je suis :-)

Moi ce que je me demande c'est s'il sera toujours possible de faire cohabiter une partition APFS et une partition bootcamp NTFS avec Windows sur un même disque ??

avatar Smoky 29/06/2016 - 11:22 (edité)

doublon

avatar byte_order 29/06/2016 - 16:33

Bien sûr. C'est l'objet de GPT, ça. Le système de fichier, lui, s'installe dans une partition GPT. Que ce système de fichier permettent le sous-partitionnement de sa partition (shared space) ou pas, cela le concerne, mais en aucun cas il n'a le droit de jouer en dehors de la partition GPT qui lui est alloué.

avatar polyzargone 30/06/2016 - 02:17 (edité)

@byte_order

Juste une question car j'ai un doute sur cette histoire de GPT…

Quand on passe par l'Assistant Bootcamp pour créer une partition destinée à Windows sur le même disque, il me semble (en fait j'en suis sûr) que ça casse en partie le schéma de partitionnement du disque qui passe de Protective MBR à Hybrid MBR et qui du coup, n'est plus vraiment un schéma de partitionnement GPT "pur".

En gros, ça permet juste de faire croire à Windows qu'il peut s'installer sur une partition MBR alors que le disque utilise en fait du GPT (GUID chez Apple) avec partition EFI etc.

Donc ma question est : l'APFS supportera-t-il ce genre de schéma de partitionnent un peu bâtard ?

Ou autrement dit, et ça rejoint la question de Smoky, est-ce qu'il ne va pas falloir que l'Assistant Bootcamp soit revu (et arrête enfin de foutre le bordel dans les partitions) ?

avatar byte_order 30/06/2016 - 16:58

La bascule de Protective MBR a Hybrid MBR, utile uniquement pour booter un OS qui ne supporte pas de booter directement en GPT (en gros, Windows XP, Vista et autres OS alternatifs trop vieux), n'a rien à voir avec le contenu des partitions elles mêmes.

Le mode Protective est une astuce pour protéger la totalité du disque GPT d'un comportement destructeur d'un outil MBR idiot : on ajoute dans le MBR une partition couvrant tout le disque mais non typée dos, windows, ext2 etc, amenant normalement ce type d'outil a ne rien savoir quoi faire automatiquement sur cette partition (et donc le disque tout entier).

Le mode Hybrid lui republie les 4 premières partitions GPT dans le MBR, permettant a du code ne connaissant que le format MBR de travailler avec ces partitions (booter, en particulier, d'où ce mode de BootCamp pour les OS anciens).

En aucun cas le partitionnement GPT (pure ou hybrid, peu importe) et le MBR ne modifie le contenu à l'intérieur des partitions physiques du disque.
Et en aucun cas un système de fichier s'occupe de GPT ou de MBR. Son périmètre de fonctionnement s'arrête à l'intérieur de la partition, ce qui est à l'extérieur ne le concerne pas et, dans les OS modernes, de toute façon il ne pourra pas y accéder.

Donc, non, le changement de système de fichier n'implique pas de modification coté partitionnement du disque lui même.

avatar polyzargone 30/06/2016 - 17:19 (edité)

Merci pour ses explications détaillées.

Mais en fait, en ce qui concerne le FS, l'APFS introduit le Space Sharing où si j'ai bien saisi, les partitions sont désormais "dynamiques" et s'agrandissent/rétrécissent à la volée en fonction des besoins et de la place disponible.

Or si j'ai toujours bien compris, ce n'est pas possible avec un schéma de partitionnement Hybrid MBR ? La partition NTFS de Windows par exemple ne peut pas être modifiée de cette manière ?

Si ?

avatar BeePotato 30/06/2016 - 17:32

@ polyzargone : « Mais en fait, en ce qui concerne le FS, l'APFS introduit le Space Sharing où si j'ai bien saisi, les partitions sont désormais "dynamiques" et s'agrandissent/rétrécissent à la volée en fonction des besoins et de la place disponible. »

En fait, ce « space sharing » est un système de « sous-partitionnement » : il y a les partitions classiques définies dans la table GPT, et dans chacune de ces partitions on peut créer plusieurs volumes APFS qui se répartiront dynamiquement l’espace disponible dans cette partition.
Mais ça n’ira pas toucher à ce qui se passe dans la ou les autres partitions définies dans la GPT. Aucun souci de compatibilité avec l’usage des autres partitions par d’autres OS, donc.

avatar r e m y 29/06/2016 - 11:46 via iGeneration pour iOS

@smoky
D'ici qu'APFS soit généralisé, les Mac seront passés sur processeur ARM et BootCamp n'existera donc plus (je ne crois pas qu'une version de Windows soit prévue pour processeur ARM). Donc ta question ne se posera plus!

avatar patrick86 29/06/2016 - 12:36

"je ne crois pas qu'une version de Windows soit prévue pour processeur ARM"

Elle a existé : Windows RT, mais Microsoft y a mis fin avec la Surface 3, qui possède un CPU Intel et fait tourner Windows x86.

avatar YuYu 29/06/2016 - 12:30 via iGeneration pour iOS

Merci Mickaël pour ce dossier !

avatar Almux 29/06/2016 - 14:08

Ça a peut-être déjà été relevé (j'avoue avoir lu les postes en diagonale), mais, j'aime beaucoup le paragraphe:
"Si APFS a été imaginé d’abord et avant tout pour les SSD, les disques durs à plateaux ne sont pas pour autant laissés sur le bord de la route — aussi étonnant que cela puisse paraître, Apple vend encore et toujours des Mac avec ce type de stockage… Le système de fichiers va aussi apporter ses bienfaits à ces disques traditionnels, en choisissant finement les endroits où stocker les métadonnées des fichiers."
Diantre! Vous en connaissez beaucoup qui peuvent se payer 16To de stockage tout en SSD???

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