✖


Jump to content

Файловая система Apple

Не путать с Apple File Service (AFS), службой, реализующей Apple Filing Protocol (AFP).
Не путать с файловой системой Эндрю (AFS), распределенной файловой системой.

АПФС
Разработчик(и) Apple Инк.
Полное имя Файловая система Apple
Представлено 27 марта 2017 г. (iOS), 25 сентября 2017 г. (macOS), с iOS 10.3 , macOS 10.13
Предшественник ГФС Плюс
Идентификаторы разделов 7C3457EF-0000-11AA-AA11-00306543ECAC ( ГПТ )
Структуры
Содержимое каталога B-дерево [1]
Пределы
Максимальный размер файла 8 ЭБ (9 223 372 036 854 775 808 байт) [2]
Макс нет. файлов 9,223,372,036,854,775,808 [2]
Разрешенное имя файла
персонажи 		Юникод 9.0 в кодировке UTF-8. [3]
Функции
Даты записи доступ, изменены атрибуты, изменено содержимое, создано
Диапазон дат 1 января 1970 г. - 21 июля 2554 г. [1]
Разрешение даты 1 нс [2]
Файловая система
разрешения 		Разрешения Unix, NFSv4 списки ACL
Прозрачный
сжатие 		Частичный (decmpfs) [4]
Прозрачный
шифрование 		Да [5]
Копирование при записи Да [3] [5]
Другой
Поддерживается
операционные системы 		macOS , iPadOS , iOS , tvOS , watchOS

Apple File System ( APFS ) — это собственная файловая система, разработанная и развернутая Apple Inc. для macOS Sierra (10.12.4). [6] и более поздние версии: iOS 10.3 , tvOS 10.2, [7] смотретьОС 3.2, [8] и все версии iPadOS . [9] [10] Он направлен на исправление основных проблем HFS + (также называемого Mac OS Extended), предшественника APFS в этих операционных системах. APFS оптимизирована для хранения данных на твердотельных накопителях и поддерживает шифрование , создание снимков и повышенную целостность данных, а также другие возможности. [11] [12]

История

[ редактировать ]

Файловая система Apple была анонсирована на ( Apple конференции разработчиков WWDC) в июне 2016 года как замена HFS+ , которая использовалась с 1998 года. [11] [12] APFS была выпущена для 64-разрядных устройств iOS 27 марта 2017 г. с выпуском iOS 10.3 и для устройств macOS 25 сентября 2017 г. с выпуском macOS 10.13 . [13] [8]

В сентябре 2018 года Apple выпустила частичную спецификацию APFS, которая поддерживала доступ только для чтения к файловым системам Apple на незашифрованных устройствах хранения, не поддерживающих Fusion. Спецификация программного шифрования была задокументирована позже. [14]

Дизайн

[ редактировать ]

Файловую систему можно использовать на устройствах с относительно небольшим или большим объемом памяти. Он использует 64-битные номера индексных дескрипторов , [2] и обеспечивает более безопасное хранение с помощью технологии под названием «Защита данных». Код APFS, как и код HFS+, использует команду TRIM для лучшего управления пространством и производительности. Это может увеличить скорость чтения и записи на iOS и macOS. [8] а также место на устройствах iOS из-за того, как APFS рассчитывает доступные данные. [15]

Схема раздела

[ редактировать ]

APFS использует схему разделов GPT . В схеме GPT имеется один или несколько контейнеров APFS (GUID типа раздела — 7C3457EF-0000-11AA-AA11-00306543ECAC ). В каждом контейнере имеется один или несколько томов APFS, каждый из которых совместно использует выделенное пространство контейнера, и каждый том может иметь роли тома APFS. В macOS Catalina (macOS 10.15) появилась группа томов APFS, представляющая собой группы томов, которые Finder отображает как один том. Фирменные ссылки APFS находятся между жесткими и мягкими ссылками , а также между томами.

В macOS Catalina Роль системного тома (обычно называемая «Macintosh HD») стала доступна только для чтения, а в macOS Big Sur (macOS 11) она стала подписанным системным томом (SSV), и монтируются только снимки тома. Роль тома данных (обычно называемая «Macintosh HD — Данные») используется как наложение или тень Громкость системы и оба Система и Тома данных являются частью одной группы томов и отображаются в Finder как один.

Клоны

[ редактировать ]

Клоны позволяют операционной системе эффективно создавать копии файлов на одном томе, не занимая дополнительного места для хранения. Изменения в клонированном файле сохраняются как дельта-экстенты , что сокращает объем памяти, необходимый для версий и копий документа. [10] Однако не существует интерфейса для пометки двух копий одного и того же файла как клонов другого или для других типов дедупликации данных .

Снимки

[ редактировать ]

Тома APFS поддерживают снимки для создания экземпляра файловой системы, доступного только для чтения, на определенный момент времени. [10]

Шифрование

[ редактировать ]

Файловая система Apple изначально поддерживает полное шифрование диска . [2] и шифрование файлов со следующими параметрами:

  • нет шифрования
  • с одним ключом шифрование
  • многоключевое шифрование, при котором каждый файл шифруется отдельным ключом, а метаданные шифруются другим ключом. [10]

Увеличено максимальное количество файлов.

[ редактировать ]

APFS поддерживает 64-битные номера индексных дескрипторов , поддерживая более 9 квинтиллионов файлов (2 63 ) на одном томе. [2] [5]

Целостность данных

[ редактировать ]

Файловая система Apple использует контрольные суммы для обеспечения целостности метаданных, но не пользовательских данных. [16]

Защита от сбоев

[ редактировать ]

Файловая система Apple разработана таким образом, чтобы избежать повреждения метаданных, вызванного сбоями системы . Вместо перезаписи существующих записей метаданных он записывает совершенно новые записи, указывает на новые, а затем освобождает старые — подход, известный как перенаправление при записи . Это позволяет избежать повреждения записей, содержащих частично старые и частично новые данные, вызванных сбоем, произошедшим во время обновления. Это также позволяет избежать необходимости дважды записывать изменения, как это происходит в журналируемой файловой системе HFS+, где изменения записываются сначала в журнал, а затем в файл каталога. [16]

Сжатие

[ редактировать ]

APFS поддерживает прозрачное сжатие отдельных файлов с помощью Deflate (Zlib), LZVN (libFastCompression) и LZFSE . Все три являются Лемпеля-Зива алгоритмами типа . Эта функция унаследована от HFS+ и реализована с помощью той же системы AppleFSCompression/decmpfs с использованием вилок ресурсов или расширенных атрибутов. Как и в случае с HFS+, прозрачность нарушается для инструментов, которые не используют процедуры, заключенные в decmpfs. [17]

Совместное использование пространства

[ редактировать ]

APFS добавляет возможность иметь несколько логических дисков (называемых томами ) в одном контейнере, где свободное пространство доступно для всех томов в этом контейнере (блочное устройство). [18]

Ограничения

[ редактировать ]

Хотя APFS включает в себя многочисленные улучшения по сравнению со своим предшественником HFS+, был отмечен ряд ограничений.

Ограниченные проверки целостности пользовательских данных

[ редактировать ]

APFS не предоставляет контрольные суммы для пользовательских данных. [19] Он также не использует преимущества энергонезависимой оперативной памяти с байтовой адресацией . [20] [21]

Производительность на жестких дисках

[ редактировать ]

Перечисление файлов и любых метаданных inode в целом происходит намного медленнее в APFS, если они расположены на жестком диске . Это связано с тем, что вместо хранения метаданных в фиксированном месте, как это делает HFS+, APFS хранит их вместе с фактическими данными файла. Такая фрагментация метаданных означает, что больше операций поиска , приемлемых для твердотельных накопителей, но не для жестких дисков. при перечислении файлов выполняется [22]

Совместимость с Time Machine до macOS 11.

[ редактировать ]

В отличие от HFS+, APFS не поддерживает жесткие ссылки на каталоги. [3] [23] Поскольку версия программного обеспечения для резервного копирования Time Machine , включенная в Mac OS X 10.5 (Leopard) по macOS 10.15 (Catalina), полагалась на жесткие ссылки на каталоги, APFS изначально не поддерживался для томов резервных копий. [24] [23] Это ограничение было преодолено, начиная с macOS 11 Big Sur , где APFS теперь является файловой системой по умолчанию для новых резервных копий Time Machine (существующие диски для резервных копий в формате HFS+ также по-прежнему поддерживаются). [25] Реализация Time Machine в macOS Big Sur в сочетании с дисками в формате APFS обеспечивает «более быстрое, компактное и надежное резервное копирование», чем это было возможно с дисками для резервного копирования в формате HFS+. [26] [27]

Проблемы безопасности

[ редактировать ]
  • В марте 2018 года в драйвере APFS в High Sierra была обнаружена ошибка, из-за которой пароль шифрования диска регистрируется в виде открытого текста. [28]
  • В январе 2021 года в драйвере APFS в iOS < 14.4, macOS < 11.2, watchOS < 7.3 и tvOS < 14.4 была обнаружена ошибка, которая позволяла локальному пользователю читать произвольные файлы независимо от его разрешений. [29] [30] [31] [32]

Поддерживать

[ редактировать ]

macOS

[ редактировать ]

Экспериментальная версия APFS с некоторыми ограничениями представлена ​​в macOS Sierra 10.12.4. Он доступен через командную строку diskutil полезность. Среди этих ограничений он не выполняет нормализацию Unicode , в то время как HFS+ это делает. [33] что приводит к проблемам с языками, отличными от английского. [34] Диски, отформатированные с помощью версии APFS Sierra, также могут быть несовместимы с более поздними версиями macOS или APFS, а версию APFS Sierra нельзя использовать с Time Machine , томами FileVault или Fusion Drives. [35]

Начиная с macOS 10.13 High Sierra , все устройства с флэш-памятью автоматически преобразуются в APFS. [36] Начиная с macOS 10.14 Mojave , Fusion Drives и жесткие диски также обновляются при установке. [37] В основном пользовательском интерфейсе для обновления нет возможности отказаться от этого преобразования, и устройства, отформатированные с помощью версии APFS High Sierra, не будут доступны для чтения в предыдущих версиях macOS. [36] Пользователи могут отключить преобразование APFS с помощью установщика. startosinstall утилита в командной строке и передавая --converttoapfs NO. [38]

Тома FileVault не преобразуются в APFS, начиная с macOS Big Sur 11.2.1. Вместо этого macOS форматирует внешние диски FileVault как логические тома CoreStorage, отформатированные с помощью Mac OS Extended (журналируемый). Диски FileVault могут быть дополнительно зашифрованы. [ нужна ссылка ]

iOS, tvOS и watchOS

[ редактировать ]

iOS 10.3 , tvOS 10.2 и watchOS 3.2 преобразуют существующую файловую систему HFSX в APFS на совместимых устройствах. [13] [8] [39]

Сторонние утилиты

[ редактировать ]

Несмотря на повсеместное распространение томов APFS на современных компьютерах Mac и появление этого формата в 2016 году, сторонние утилиты восстановления по-прежнему имеют заметные ограничения в поддержке томов APFS из-за задержки выпуска полной документации Apple. По словам компании Tooft, производителя DiskWarrior, выпуск Apple частичной документации по формату APFS в 2018 году задержал создание версии DiskWarrior, которая может безопасно восстанавливать диски APFS. [40] Ожидается, что конкурирующие продукты, в том числе TechTool от MicroMat и Drive Genius от Prosoft, также расширят поддержку APFS.

Paragon Software Group опубликовала комплект разработки программного обеспечения из 4 пунктов в соответствии с лицензией BSD , который поддерживает доступ только для чтения к дискам APFS. [41] Независимая реализация с открытым исходным кодом только для чтения, разработанная Йоахимом Метцем, libfsapfs, выпущена под лицензией GNU Lesser General Public License v3. Он был упакован в репозитории программного обеспечения Debian , Fedora Linux , Rocky Linux , Red Hat Enterprise Linux и Ubuntu . [42] [43] [44] Оба являются инструментами командной строки, которые не предоставляют обычный интерфейс драйвера файловой системы. Для Linux существует драйвер файловой системы в пространстве пользователя (FUSE), который называется apfs-fuse и имеет доступ только для чтения. [45] Проект «APFS для Linux» работает над интеграцией поддержки APFS в ядро ​​Linux. [46]

Коммерческий продукт APFS для Windows от Paragon обеспечивает поддержку чтения и записи на тома APFS во всех версиях Windows, от Windows 7 до Windows 11 и от Windows Server 2008 R2 до Windows Server 2022, но он не может форматировать или проверять тома APFS, и он не может читать тома APFS, которые аппаратно зашифрованы с помощью чипа безопасности Apple T2 . [47]

MacDrive, разработанный Mediafour, впервые был выпущен в 1996 году с поддержкой HFS-дисков в формате Mac, чтобы удовлетворить растущую потребность в кроссплатформенном обмене файлами между компьютерами Mac и Windows. За прошедшие годы MacDrive претерпел множество обновлений, расширяющих его возможности и добавляющих полную поддержку новых файловых систем macOS, таких как HFS+ и APFS. В 2017 году Mediafour была приобретена компанией OWC (Other World Computing) , которая продолжила разработку и улучшение MacDrive.

В отличие от Paragon, MacDrive предлагает более комплексное решение по сравнению с Paragon. Поддержка APFS в MacDrive является встроенной, а не решением с открытым исходным кодом, обеспечивающим большую поддержку дисков APFS, например, полную защиту от сбоев в случае неожиданного отключения диска. MacDrive также может форматировать тома APFS и обеспечивает полную поддержку чтения/записи, даже если том APFS имеет дублированные файлы или резервную копию которого создала Time Machine. Удобный интерфейс и производительность MacDrive делают его более надежным выбором для пользователей, которым нужна надежная и комплексная поддержка APFS в системах Windows.

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б Хансен, К.Х.; Тулан, Ф. (21 сентября 2017 г.). «Расшифровка файловой системы APFS». Цифровое расследование . 22 : 107–132. дои : 10.1016/j.diin.2017.07.003 . ISSN   1742-2876 .
  2. ^ Jump up to: а б с д и ж «Сравнение форматов томов» . Разработчик Apple . Проверено 25 мая 2018 г.
  3. ^ Jump up to: а б с «Руководство по файловой системе Apple/Часто задаваемые вопросы» . Проверено 25 мая 2018 г.
  4. ^ Бертен, Рене. «Сжатие и APFS» . Гитхаб . Проверено 2 февраля 2019 г.
  5. ^ Jump up to: а б с Apple Inc. «Руководство по файловой системе Apple (функции)» . Проверено 16 декабря 2023 г.
  6. ^ Виго, Хесус (13 апреля 2017 г.). «Как настроить и использовать файловую систему Apple APFS в macOS Sierra» . TechRepublic.
  7. ^ «твОС 10.2» . Что нового в tvOS . Apple Инк.
  8. ^ Jump up to: а б с д Уоррен, Том (27 марта 2017 г.). «Сегодня Apple обновляет миллионы устройств iOS до новой современной файловой системы» . Грань . Вокс Медиа . Архивировано из оригинала 27 марта 2017 года . Проверено 27 марта 2017 г.
  9. ^ Роджер Фингас (13 июня 2016 г.). « Apple File System» будет масштабироваться с Apple Watch на Mac и заменит HFS+» . Apple Инсайдер . Архивировано из оригинала 23 июля 2016 года.
  10. ^ Jump up to: а б с д Хатчинсон, Ли (13 июня 2016 г.). «Изучаем APFS, новую файловую систему Apple» . Арс Техника Великобритания . Проверено 15 июня 2016 г.
  11. ^ Jump up to: а б Вайнтрауб, Сет (13 июня 2016 г.). «Файловая система Apple (APFS), анонсированная в 2017 году, масштабируется от Apple Watch до Mac Pro и фокусируется на шифровании» . 9to5Mac . Архивировано из оригинала 28 марта 2017 года . Проверено 27 марта 2017 г.
  12. ^ Jump up to: а б Хатчинсон, Ли (13 июня 2016 г.). «В macOS Sierra обнаружена новая файловая система [обновлено]» . Арс Техника . Конде Наст . Архивировано из оригинала 28 марта 2017 года . Проверено 27 марта 2017 г.
  13. ^ Jump up to: а б Клевер, Джули (27 марта 2017 г.). «Apple выпускает iOS 10.3 с функциями Find My AirPods, APFS, настройками обзора App Store и многим другим» . МакСлухи . Архивировано из оригинала 27 марта 2017 года . Проверено 27 марта 2017 г.
  14. ^ «Справочник по файловой системе Apple» (PDF) . Разработчик Apple.
  15. ^ Алан Локнейн (апрель 2017 г.). «Обновление вашего iPhone даст вам одно важное преимущество» . joe.co.uk. ​ Архивировано из оригинала 20 мая 2017 года.
  16. ^ Jump up to: а б Адам Левенталь (19 июня 2016 г.). «Подробно об APFS: целостность данных» . Архивировано из оригинала 21 июня 2016 года.
  17. ^ Согаард, Йенс К. «Как включить прозрачное сжатие в APFS?» . Спросите другое . Проверено 13 ноября 2019 г.
  18. ^ Тамура, Эрик; Джампаоло, Доминик (2016). «Знакомство с файловой системой Apple» (PDF) . Проверено 28 мая 2022 г.
  19. ^ «Анализ плюсов и минусов новой файловой системы APFS от Apple, сделанный разработчиком ZFS» . Арс Техника . 26 июня 2016 г.
  20. ^ Робин Харрис (24 июня 2016 г.). «Почему APFS Apple не прослужит 30 лет» . ЗДНет .
  21. ^ Адам Левенталь (19 июня 2016 г.). «Подробно об APFS: обзор» . Проверено 1 октября 2017 г.
  22. ^ «Анализ производительности перечисления APFS на ротационных жестких дисках» . Клонер карбоновой копии . Проверено 8 января 2020 г.
  23. ^ Jump up to: а б Левенталь, Адам Х. (26 июня 2016 г.). «Анализ плюсов и минусов новой файловой системы APFS от Apple, сделанный разработчиком ZFS» . Арс Техника . APFS в настоящее время несовместима с Time Machine из-за отсутствия жестких ссылок на каталоги — довольно отвратительная реализация, которая, вероятно, способствует сомнительной надежности Time Machine.
  24. ^ «Диски, которые можно использовать с Time Machine» . Проверено 17 декабря 2019 г.
  25. ^ «Изменения APFS в Биг-Суре» . 29 июня 2020 г. Проверено 26 ноября 2020 г.
  26. ^ «Примечания к выпуску macOS Big Sur 11.0.1» . Яблоко . Проверено 13 декабря 2020 г.
  27. ^ Каннингем, Эндрю (12 ноября 2020 г.). «macOS 11.0 Big Sur: обзор Ars Technica» . Арс Техника . Проверено 6 марта 2021 г.
  28. ^ «Ой! Единые журналы в High Sierra (10.13) показывают пароль в виде открытого текста для внешних томов, зашифрованных APFS, через Disk Utility.app» . mac4n6 . 21 марта 2018 года . Проверено 11 ноября 2019 г.
  29. ^ «О содержании безопасности iOS 14.4 и iPadOS 14.4 — Служба поддержки Apple» . Поддержка Apple . Проверено 7 февраля 2021 г.
  30. ^ «О безопасности macOS Big Sur 11.2, обновлении безопасности 2021-001 Catalina, обновлении безопасности 2021-001 Mojave — служба поддержки Apple» . Поддержка Apple . Проверено 7 февраля 2021 г.
  31. ^ «О безопасности watchOS 7.3 — Служба поддержки Apple» . Поддержка Apple . Проверено 7 февраля 2021 г.
  32. ^ «О безопасности tvOS 14.4 — Служба поддержки Apple» . Поддержка Apple . Проверено 7 февраля 2021 г.
  33. ^ Цай, Майкл Дж. «Майкл Цай - Блог - Имена файлов APFS «Мешок байтов»» .
  34. ^ «APFS в настоящее время непригодна для большинства языков, отличных от английского» . 6 апреля 2017 г. Архивировано из оригинала 8 июня 2017 г.
  35. ^ «Как отформатировать диск с файловой системой APFS в macOS Sierra» . Архивировано из оригинала 26 октября 2016 года . Проверено 26 октября 2016 г.
  36. ^ Jump up to: а б «Подготовка к использованию APFS в macOS High Sierra» . Apple.com . 7 сентября 2017 г. Проверено 19 сентября 2017 г.
  37. ^ «macOS 10.14 Mojave: обзор Ars Technica» . arstechnica.com . 25 сентября 2018 г. Проверено 20 декабря 2018 г.
  38. ^ Траутон, Рич (26 сентября 2017 г.). «Использование инструмента startosinstall установщика ОС macOS High Sierra, чтобы избежать преобразования APFS» . Дер Камбала . Проверено 16 января 2018 г.
  39. ^ "Джейкпетрулес/Файловая система" . Гитхаб . Проверено 29 марта 2017 г.
  40. ^ «DiskWarrior 5.2 и файловая система Apple (APFS)» . Проверено 28 июня 2020 г.
  41. ^ «Paragon Software Group выпускает бесплатную версию Paragon APFS SDK Community Edition для разработчиков программного обеспечения, OEM-производителей и экспертов-криминалистов» . Группа программного обеспечения Paragon . GitHub
  42. ^ «libyal/libfsapfs» . Гитхаб . 7 ноября 2019 г. Библиотека и инструменты для доступа к файловой системе Apple (APFS).
  43. ^ «apfs-fuse — Пакеты Fedora» . packages.fedoraproject.org . Проверено 20 октября 2022 г.
  44. ^ "apfs-fuse-20200928-1.el9.x86_64.rpm" . rhel.pkgs.org .
  45. ^ Росс, Алистер (23 февраля 2019 г.). «Как смонтировать дисковые тома APFS macOS в Linux» . Полное руководство для новичков в Linux . ( Гитхаб )
  46. ^ «linux-apfs/linux-apfs-rw: модуль APFS для Linux с экспериментальной поддержкой записи» . Гитхаб . APFS для Linux. 4 февраля 2022 г.
  47. ^ «APFS для Windows | Программное обеспечение Paragon» . Группа программного обеспечения Paragon . Проверено 29 января 2024 г.
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Apple_File_System&oldid=1235078589"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 88e78c3042926c48f254128d6d26d02e__1721220180
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/88/2e/88e78c3042926c48f254128d6d26d02e.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Apple File System - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)