На конференции WWDC 2016 Apple представила общественности свою новую разработку, файловую систему Apple File System, или сокращенно APFS. С выходом iOS 10.3 мы узнаем, для чего она нужна.
Файловая система — это не то, что меняется раз в год, как модель iPhone, а что-то значительно более фундаментальное. Например, Apple с 1985 года использовала в своих компьютерах файловую систему HFS (иерархическая файловая система) и только в 1998 году перешла на файловую систему HFS+. Это говорит о том, что за более чем 30 лет файловую систему сменили только один раз. Конечно, она дорабатывалась и немного менялась, но основной принцип был неизменен.
Именно поэтому компания и взялась за разработку чего-то нового и с нуля создала APFS, в основном с прицелом на твердотельные накопители. Ведь изначально HFS+ была разработана в тот момент, когда объем памяти в компьютерах исчислялся мегабайтами, а в ходу были еще floppy-диски. Теперь же, когда пользователи начали переходить на жесткие диски, объем которых составляет несколько терабайт, или твердотельные накопители меньшего, но все равно значительного объема, пришло время что-то менять, а не латать и бесконечно модернизировать предыдущие технологии. Тем более что сами твердотельные накопители стремительно дешевеют и применяются все чаще, а HFS+ до этого на них была реализована при помощи специального модуля, изначально созданного для iPod.
Первый действительно серьезный шаг по внедрению APFS произойдет с выходом финальной версии iOS 10.3, когда память обновленных устройств будет иметь новую файловую систему. Обновление произойдет без потери данных, но тем не менее Apple настоятельно рекомендует создать резервную копию перед обновлением. В будущем файловая система начнет внедряться и в другие устройства Apple. При этом потенциал APFS достаточно большой. Она будет использоваться во многих устройствах с флеш-памятью и даже таких, как Apple Watch.
Что же нам, простым пользователям, даст внедрение новой файловой системы? Во-первых, о действительно массовом внедрение говорить пока рано. Пока мы имеем только первый серьезный шаг. Но тем не менее файловая система очень перспективна по ряду причин.
Работа с копиями
Одной из основных особенностей APFS является изменение принципа работы с файлами, если уже имеются их копии. Теперь, если на диске имеется копия какого-либо файла, то не будет занято в два раза больше места. Место на накопителе будет занимать только один файл. Даже если этот файл был модифицирован, все равно это не приведет к сильному уменьшению свободной памяти, так как записана будет только разница между ними. Это означает не только уменьшение объема хранящихся данных, но и увеличение скорости дублирования файлов, в случае необходимости, а также увеличение ресурса накопителя за счет снижения нагрузки на него.
Лучшая работа с SSD
В Apple File System реализована новая схема метаданных copy-on-write. Она способна гарантировать, что изменения в файловой системе и соответствующие им записи в журнал останутся в синхронизированном виде даже в случае нештатной ситуации, например, с питанием. Помимо этого, APFS использует другие шаблоны записи данных, которые больше подходят для флеш-дисков и поддерживают команду TRIM. Сама команда TRIM является командой интерфейса ATA, которая позволяет операционной системе уведомить твердотельный накопитель о том, какие блоки данных уже не содержатся в файловой системе и могут быть физически удалены. Изначально команда разрабатывалась для повышения конкурентоспособности SSD относительно традиционных механических жестких дисков.
Более точные метки времени
В APFS, относительно HFS+, существенно увеличена точность меток времени. Теперь речь идет о наносекундах, а не о секундах, как раньше. Не углубляясь в подробности, это позволяет гарантировать, что никакая операция не будет выполнена в системе не полностью. При использовании накопителя с APFS операции будут или реализованы полностью, со всеми их промежуточными операциями, или не будут реализованы вовсе. Это означает существенную прибавку в стабильности.
Запись данных сверх раздела
Также в APFS реализован механизм, который при разделении накопителя на разделы позволяет записывать объемы данных, не строго соответствующие ему, а немного его превышающие. Это достигнуто благодаря тому, что диск не строго делится на разделы, а просто устанавливаются условные границы этих разделов. Таким образом, информация может быть записана даже с превышением объема за счет другого раздела, если это потребуется для выполнения операций пользователя.
Мы перечислили основные тонкости APFS, те, которые будут актуальны для большинства простых пользователей. В итоге, как мы видим, файловая система получилась достаточно интересной и очень перспективной. А учитывая, сколько плюсов она имеет для разработчиков и какой у нее задел на будущее, становится понятно, что действительно пришло время менять старую добрую HFS+ на что-то новое.
R0N, Я перечислил основные нововведения, которые будут интересны подавляющему большинству людей, сознательно опустив многие технические нюансы, которые большинство просто не поймет и не оценит.